1、在铁水的高温作用下铸型表层的煤粉产生大量还原性气体，防止铁水被氧化，并使铁水表面的氧化铁还原，减少金属氧化物和型砂进行化学反应的可能性。型腔中还原性气体主要来自煤粉热解生成的挥发分，也包括碳与水在高温下的水煤气反应生成的氢气。

2、煤粉受热后开始软化，具有可塑性。如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽和时间比较长，则可缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力，从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件缺陷。

3、煤粉受热后产生气、液、固三相的胶质体，胶质体的体积膨胀部分地堵塞砂粒间的孔隙，使铁水不易渗入。

4、煤粉在受热时产生的碳氢化物（主要为芳烃类）的挥发分在650℃―1000℃高温下，于还原性气氛中发生气相热解而在金属液和铸型的界面上析出一层带有光泽的微细结晶碳，称为光亮碳。这层光亮碳使砂型不受铁水浸润和难以向砂粒孔隙中渗透，从而得到表面光洁的铸件。

防粘砂机理要求铸造用煤粉应具有较高的挥发分，机理2和机理3要求铸造用煤粉应具有适宜的焦渣特征，机理4要求铸造用煤粉应具有较高的光亮碳。根据煤的特性，有较高挥发分和适宜的焦渣特征的烟煤是焦煤和肥煤。