膨胀螺丝头尾部都有金属片，尾部金属片被压扁后撑开，头部金属片被压紧固定。螺丝拧入时尾部金属片在孔内变形，产生向四周的膨胀力，把孔壁撑大同时头部压紧墙面。膨胀钉长度一般是墙厚的2倍多，这样膨胀力能均匀分散。

因为膨胀钉尾部金属片面积越大撑力越强，所以厂家会根据墙厚选不同规格。实测数据显示普通墙面用直径5mm膨胀钉，尾部金属片展开面积有15平方厘米，膨胀力能达到30-50牛。当螺丝拧入时，尾部金属片在孔内变形需要克服0.8-1.2牛米的摩擦力，这个力值足够撑开孔壁。如果墙面是混凝土，膨胀钉头部需要压紧至少3mm才能有效固定，这时候螺丝能承受80-120牛的拉拔力。所以膨胀钉长度和金属片面积设计得刚好能平衡变形力和固定力，既不会撑破孔壁也不会滑脱。