ボールペンの構造は、極めて精密なミクロの世界で作られています。ペン先（チップ）の先端には直径0.28mm〜1.0mmほどの超硬炭化タングステン製ボールが収まっており、筆記時の摩擦でボールが回転することで、背後のインクを引き出して紙へと転写する仕組みです。インクの残量があるのに文字が書けなくなるトラブルには、明確な3つの力学的・化学的要因が存在します。
第一の要因は、ペン先固まる原因の筆頭である溶剤の揮発と乾燥です。キャップを外したまま放置したり、ノック式のままペン先を露出させておくと、先端のごくわずかな隙間に露出したインクの溶媒が蒸発します。その結果、樹脂分や顔料・染料が固形化し、ボールの回転を物理的にロックしてしまうのです。
第二の要因が、筆記具業界で「エア噛み」と呼ばれる現象です。壁掛けカレンダーやバインダーを掲げた状態など、水平より上を向いた角度で筆記（上向き筆記）を行うと、重力によってインクが後退し、ペン先から空気を吸い込んでしまいます。一度インク柱とペン先ボールの間に空気の層ができると、大気圧のバランスが崩れ、いくらインクが残っていてもペン先へインクが供給されなくなります。
第三の要因は、紙の繊維（紙粉）や手の皮脂、修正テープの削りカスがボールとホルダーの隙間（クリアランス：わずか数ミクロン）に噛み込むトラブルです。特にレシートなどの感熱紙やコート紙、手の油分が付着した紙に書くと、油分がボール表面を覆ってスリップを起こし、インクを引き出せなくなります。
