干态的泡大珠呈微小颗粒状，此时高分子链紧密蜷缩。当接触水时，树脂分子中的亲水基团如羧基、羟基与水分子发生强烈的水合作用，通过氢键和静电引力将水分吸入结构内部。随着水分不断进入，高分子链逐渐舒展，网络结构膨胀，颗粒体积可以增大数十倍甚至上百倍。
这一过程中，渗透压 起到关键作用。树脂内部的电质离子浓度高于外部水溶液，形成渗透压差，驱动水分子持续扩散进入树脂网络。同时，高分子链的弹性限制了限制膨胀，最终达到吸水饱和状态。膨胀后的凝胶具有良好的保水性，即使脱离水源也能维持形态一段时间。
部分产品添加的色素会随着膨胀均匀分布，形成彩色透明的球体。而所谓“生长”或“繁殖”的现象，实际是大颗粒因机械挤压或吸水不均发生碎裂，产生的小颗粒继续吸水膨胀的结果，并非生物繁殖过程。
这种物理变化过程不产生新物质，只需通过晾晒脱水即可恢复初始状态，体现了高吸水性树脂的可逆膨胀特性。其原理广泛应用于农业保水、医用凝胶等领域，而作为玩具时则利用其直观的膨胀效果带来趣味性。