黄油蛋糕分层是因为烘烤时水汽蒸发快慢不均，蛋糕胚里产生气泡和空隙。凹底形成是底部受热慢，水汽聚集在底部蒸干后留下的凹陷。比如烤的时候水汽从上往下跑，中间层没及时蒸发就鼓起来，上下层分离就分层了。底部因为接触烤盘时间长，水汽排不出去，塌陷成凹底。

因为水汽蒸发速度差异大所以分层明显，数据显示普通蛋糕胚含水量约60%，每分钟蒸发速度约0.5克。当上层温度达180度时水汽蒸发速度是下层的2倍，导致上下层膨胀率不同。比如温度超过180度时蛋糕糊里的糖分开始焦化，产生焦糖化反应阻隔水汽流动。烤盘底部温度通常比中层低15-20度，底部水汽需要多3-5分钟才能完全蒸发。长时间烘烤超过40分钟的话，底部焦糖化层厚度会达到2毫米以上，这时候蛋糕胚就会塌陷成凹底。数据显示烤25分钟和烤35分钟的蛋糕，底部凹陷深度差能达到1.2厘米。