金属溶解反应导致局部阴极区域界面液的酸度下降，从而形成过饱和溶液，在pH=4～5时，出现磷化液中磷酸盐的起始沉淀点(PIP)，出现起始沉淀点的pH值随溶液中PO43-／zn2+比值的升高而提高。

 最先形成的不完善的磷酸铁、氧化铁混合物组成的钝化膜，也可作为供磷化膜增长的晶核。由金属表面结构来看，表面存在着供磷化膜生产的“活性中心”，该活性中心具有一定的能级、数量和表面分布，活性中心的能级决定晶核生成的难易程度，活性中心的数量和表面分布影响到晶核的数量和分布，从而影响磷化膜的粗细和致密性，晶核生成速率随活性中心数量而增加，但主要的制约因素还是活性中心的能级。

磷化膜在金属晶格基础上的取向和排列同金属晶体相似，即晶格周期相一致，如磷化膜晶体的取向、接长规律。磷化膜晶格在金属晶体上排列整齐，且两者之间又有较强的作用力，形成的磷化膜就致密，附着力强。

晶核都是在反应开始后不久生成的，随后的结晶过程只是品粒的长大，而晶粒数并不增加，一般情况下，单位面积(cm2)的钢铁表面，有几十万至几百万个晶粒。钢铁表面晶粒界面处都是晶粒形成的活性中心，所以钢铁晶粒组织越小，磷酸盐结晶的析出度就越大。喷淋磷化和浸渍磷化的晶核生成数有很大的差别，一般喷淋磷化生成的晶核多，磷化膜细致。

金属表面的状态，可以用化学表调剂进行表面调整，如用磷酸钛胶体溶液、锰盐悬浮液等调整以后，改善了金属表面活性中心的密度，有助于提高磷化膜的质量和生成速率。另外，还可通过机械活化手段，如砂纸打磨、擦拭来提高晶核的数量，来加快成膜速度。因为晶核数量与金属表面粗糙度成正比，打磨可增加金属表面的粗糙度，使得到的磷化膜细致；而擦拭作用则给予金属表面能快速不断的接触的新的磷化液，从而提高成膜的速度，加快反应的进行。