Le principali forme di materiale che costituiscono lo stampaggio di particelle di biomassa sono particelle di diverse dimensioni; le caratteristiche di riempimento, le caratteristiche di flusso e le caratteristiche di compressione delle particelle durante il processo di compressione hanno una grande influenza sullo stampaggio a compressione della biomassa.

Lo stampaggio a compressione di pellet di biomassa si divide in due fasi.

Nella prima fase, nella fase iniziale della compressione, la pressione inferiore viene trasferita alla materia prima della biomassa, in modo che la struttura originale della materia prima, compattata in modo poco compatto, inizi a cambiare e il rapporto dei vuoti interni della biomassa diminuisca.

Nella seconda fase, quando la pressione aumenta gradualmente, il rullo pressore della macchina per pellet di biomassa rompe le materie prime a grana grossa sotto l'azione della pressione, trasformandole in particelle più fini. Si verifica una deformazione o un flusso plastico, le particelle iniziano a riempire i vuoti e diventano più compatte. A contatto con il terreno, si incastrano tra loro e parte dello stress residuo viene immagazzinato all'interno delle particelle formate, rafforzando così il legame tra di esse.

Più fini sono le materie prime che compongono le particelle modellate, maggiore è il grado di riempimento tra le particelle e più stretto è il contatto; quando le dimensioni delle particelle sono ridotte entro un certo limite (da centinaia a diversi micron), anche la forza di legame all'interno delle particelle modellate, sia primarie che secondarie, cambia. Si verificano dei cambiamenti e l'attrazione molecolare, l'attrazione elettrostatica e l'adesione in fase liquida (forza capillare) tra le particelle iniziano a prevalere.
Studi hanno dimostrato che l'impermeabilità e l'igroscopicità delle particelle stampate sono strettamente correlate alla dimensione delle particelle stesse. Le particelle di piccole dimensioni presentano un'ampia superficie specifica e sono facili da assorbire e riacquistare umidità. Con particelle di piccole dimensioni, i vuoti tra le particelle sono facili da riempire e la comprimibilità aumenta, riducendo così lo stress interno residuo all'interno delle particelle stampate, indebolendone l'idrofilia e migliorandone l'impermeabilità all'acqua.

Nello studio della deformazione delle particelle e della forma di legame durante lo stampaggio a compressione di materiali vegetali, l'ingegnere meccanico delle particelle ha effettuato osservazioni al microscopio e misurazioni bidimensionali del diametro medio delle particelle all'interno del blocco di stampaggio, elaborando un modello microscopico di legame. Nella direzione della massima sollecitazione principale, le particelle si estendono verso l'ambiente circostante e si combinano tra loro in una rete di accoppiamento; nella direzione lungo la massima sollecitazione principale, le particelle si assottigliano e si trasformano in scaglie, e gli strati di particelle si combinano tra loro in una rete di accoppiamento.

Secondo questo modello di combinazione, si può spiegare che più morbide sono le particelle della materia prima di biomassa, più facilmente aumenta il diametro medio bidimensionale delle particelle e più facile è comprimere e modellare la biomassa. Quando il contenuto d'acqua nel materiale vegetale è troppo basso, le particelle non possono essere completamente estese e le particelle circostanti non sono strettamente combinate, quindi non possono essere formate; quando il contenuto d'acqua è troppo alto, sebbene le particelle siano completamente estese nella direzione perpendicolare alla massima sollecitazione principale, le particelle possono essere mescolate insieme, ma poiché molta acqua nella materia prima viene estrusa e distribuita tra gli strati di particelle, questi non possono essere strettamente uniti, quindi non possono essere formate.

Sulla base dei dati sperimentali, l'ingegnere incaricato è giunto alla conclusione che è meglio controllare la dimensione delle particelle della materia prima entro un terzo del diametro della filiera e che il contenuto di polvere fine non dovrebbe essere superiore al 5%.