Sferoidizované prvky majú vo všeobecnosti tieto spoločné vlastnosti:
(1) Vo vonkajšom elektrónovom obale prvku je jeden alebo dva valenčné elektróny a vo vnútornom obale 8 elektrónov. Táto elektronická štruktúra umožňuje, aby prvok mal silnú afinitu so sírou, kyslíkom a uhlíkom, čo odráža stabilitu produktu a môže výrazne znížiť obsah síry a kyslíka v zľave.
(2) Rozpustnosť prvkov v roztavenom železe je nízka a existuje značná tendencia k segregácii počas procesu tuhnutia.
(3) Hoci má určitú afinitu k uhlíku, jeho rozpustnosť v grafitovej mriežke je nízka. Na základe vyššie uvedených charakteristík sú Mg, Ce, Y a Ca účinné sféroidizačné prvky.
Po prvé, tlak pár v roztavenom železe je vysoký, vďaka čomu je roztavené železo šumivé. Atómová hmotnosť a hustota horčíka sú menšie ako u roztaveného železa, s bodom topenia 650 stupňov a bodom varu 1108 stupňov. Pri teplote spracovania roztaveného železa je tlak pár generovaný horčíkom veľmi vysoký (viac ako 1 MPa). Teplo topenia horčíka je 21 J/g a latentné teplo vyparovania je 406 J/g. Preto, keď sa do roztaveného železa pridá horčík, vyparí sa a spôsobí vírenie roztaveného železa.
Po druhé, má silnú afinitu so sírou a kyslíkom. Generovaný MgO a MgS04 majú vysokú teplotu topenia a hustotu oveľa menšiu ako železo, vďaka čomu sa dajú ľahko oddeliť od roztaveného železa. Preto sú obsahy síry a oviec v roztavenom železe po úprave horčíkom veľmi nízke;
Po tretie, existuje tendencia k segregácii grafitu počas procesu tuhnutia roztaveného železa. Keď jeho zvyškové množstvo v roztavenom železe presiahne {{0}},035 %, prášok môže byť sféroidizovaný. Keď však zvyškové množstvo horčíka presiahne 0,07 %, časť horčíka segreguje na hraniciach zŕn. a dochádza k exotermickej reakcii s uhlíkom, fosforom atď. na hraniciach zŕn za vzniku MgC2, Mg2C3, Mg3P2 atď. Keď je množstvo zvyškového horčíka väčšie, medzikryštalické karbidy sa zvyšujú.
