蛋糕发硬主要因水分蒸发和结构破坏，烤制时间过长或温度过高会导致蛋糕失去水分变硬。

因蛋糕在烤制过程中，水分子会通过热气蒸发掉约60%左右，如果烤箱温度超过180℃或持续烤制超过25分钟，蛋糕内部水分就会快速流失。比如实验数据显示，当温度达到200℃时，水分蒸发速度比正常温度快3倍，蛋糕体密度增加导致发硬。如果烤盘底部没有垫油纸或烤架，蛋糕底部接触烤盘直接受热，会使底部水分过度蒸发，形成硬壳。如果蛋糕糊搅拌不够均匀，面筋网络结构会松散断裂，水分更容易流失。例如某品牌蛋糕测试表明，搅拌不足的蛋糕发硬概率比充分搅拌的高40%。