Các dạng vật liệu chính cấu thành quá trình ép hạt sinh khối là các hạt có kích thước hạt khác nhau, và đặc tính lấp đầy, đặc tính dòng chảy và đặc tính nén của các hạt trong quá trình nén có ảnh hưởng lớn đến quá trình nén ép sinh khối.

Quá trình ép viên nén sinh khối được chia thành hai giai đoạn.

Trong giai đoạn đầu, ở giai đoạn đầu của quá trình nén, áp suất thấp hơn được chuyển đến nguyên liệu thô sinh khối, do đó cấu trúc sắp xếp nguyên liệu thô được đóng gói lỏng lẻo ban đầu bắt đầu thay đổi, và tỷ lệ rỗng bên trong của sinh khối giảm.

Trong giai đoạn thứ hai, khi áp suất tăng dần, con lăn áp suất của máy ép viên sinh khối sẽ phá vỡ các nguyên liệu thô có hạt lớn dưới tác dụng của áp suất, biến thành các hạt mịn hơn và xảy ra biến dạng hoặc chảy dẻo, các hạt bắt đầu lấp đầy khoảng trống, và các hạt nhỏ gọn hơn.Chúng liên kết với nhau khi chúng tiếp xúc với mặt đất, và một phần ứng suất dư được lưu trữ bên trong các hạt được hình thành, điều này làm cho liên kết giữa các hạt bền chặt hơn.

Các nguyên liệu thô tạo nên các hạt có hình dạng càng mịn thì mức độ lấp đầy giữa các hạt càng cao và sự tiếp xúc càng chặt chẽ;khi kích thước hạt của các hạt nhỏ đến một mức độ nào đó (hàng trăm đến vài micrômet) thì lực liên kết bên trong các hạt có hình dạng và độ chẵn sơ cấp và thứ cấp cũng sẽ thay đổi.Những thay đổi xảy ra, và lực hút phân tử, lực hút tĩnh điện và sự kết dính pha lỏng (lực mao dẫn) giữa các hạt bắt đầu chiếm ưu thế.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tính không thấm nước và tính hút ẩm của các hạt đúc có liên quan chặt chẽ đến kích thước hạt của các hạt.Các hạt có kích thước hạt nhỏ có diện tích bề mặt riêng lớn, các hạt đúc khuôn dễ hút ẩm và lấy lại độ ẩm.Nhỏ, các khoảng trống giữa các hạt dễ lấp đầy, và khả năng nén trở nên lớn hơn, do đó ứng suất bên trong còn lại bên trong các hạt có hình dạng trở nên nhỏ hơn, do đó làm suy yếu tính ưa nước của các hạt có hình dạng và cải thiện tính không thấm nước của nước.

Trong nghiên cứu về biến dạng hạt và dạng liên kết trong quá trình nén ép vật liệu thực vật, kỹ sư cơ khí hạt đã tiến hành quan sát bằng kính hiển vi và đo đường kính trung bình hai chiều của các hạt bên trong khối đúc, và thiết lập mô hình liên kết vi mô hạt.Theo hướng của ứng suất chính lớn nhất, các hạt mở rộng ra xung quanh, và các hạt được kết hợp theo hình thức chia lưới lẫn nhau;theo hướng dọc theo ứng suất chính cực đại, các hạt trở nên mỏng hơn và trở thành các mảnh, và các lớp hạt được kết hợp dưới dạng liên kết lẫn nhau.

Theo mô hình kết hợp này, có thể giải thích rằng các hạt của nguyên liệu sinh khối càng mềm thì đường kính trung bình hai chiều của các hạt càng lớn và sinh khối càng dễ bị nén và tạo khuôn.Khi hàm lượng nước trong nguyên liệu thực vật quá thấp, các hạt không thể kéo dài hoàn toàn, và các hạt xung quanh không kết hợp chặt chẽ với nhau nên không thể hình thành;Khi hàm lượng nước quá cao, mặc dù các hạt được kéo dài hoàn toàn theo hướng vuông góc với ứng suất chính lớn nhất, Các hạt có thể được chia lưới với nhau, nhưng do rất nhiều nước trong nguyên liệu thô được đùn ra và phân bố giữa các lớp hạt, các lớp hạt không thể gắn kết chặt chẽ với nhau nên không thể hình thành.

Theo dữ liệu kinh nghiệm, kỹ sư được chỉ định đặc biệt đã đưa ra kết luận rằng tốt hơn là nên kiểm soát kích thước hạt của nguyên liệu thô trong phạm vi một phần ba đường kính của khuôn và hàm lượng bột mịn không được cao hơn 5%.