当钢铁件浸入这种磷化液中时，会在其表面形成一层磷化膜。这一过程涉及多个化学反应。首先，钢铁中的铁和铁碳合金在磷酸的作用下，形成了无数的原电池。在阳极区，铁开始溶解为Fe2+，并释放电子。铁与H3PO4反应生成Fe(H2PO4)2和H2。在钢铁工件表面附近的溶液中，Fe2+浓度逐渐增加，当其与HPO42-、PO43-的浓度超过磷酸盐的溶度积时，就会形成沉淀，即磷化膜。在阴极区，溶液中的H+离子与电子反应生成H2，而O2与H2O和电子反应生成4OH-。整个磷化过程的总反应式如下：3Zn(H2PO4)2 → Zn3(PO4)2↓+4H3PO4。Fe+3Zn(H2PO4)2 → Zn3(PO4)2↓+2FeHPO4↓+3H3PO4+2H2↑。