Naftalenbollar sublimerar eftersom de har ett högt ångtryck vid rumstemperatur. Detta innebär att molekylerna av naftalen kan fly från den fasta fasen och in i gasfasen utan att först smälta. Sublimeringsprocessen drivs av skillnaden i den fria energin för de fasta och gasfaserna. Vid rumstemperatur är den fria energin i gasfasen lägre än den för den fasta fasen, så molekylerna av naftalen kommer att tendera att fly från den fasta fasen och in i gasfasen.

Sublimeringshastigheten ökar med ökande temperatur. Detta beror på att ju högre temperatur, desto större är skillnaden i den fria energin för de fasta och gasfaserna. Sublimeringshastigheten ökar också med ökande yta. Detta beror på att ju större yta, desto fler molekyler av naftalen kommer att kunna fly från det fasta ämnet och in i gasfasen.

Naftalenbollar används ofta som malmedel eftersom de frigör en gas som är giftig för nattfjärilar. Gasen är också giftig för människor, så det är viktigt att använda naftalenbollar i ett väl ventilerat utrymme.