喷丸强化工艺主要是利用高速喷射的细小丸料常温下冲击受喷工件表面，使工件表层材料产生弹塑性变形，并呈现较高的残余压应力，从而提高工件表面强度及疲劳强度。喷射的的弹丸流就像无数的小锤锤击金属表面，使得金属表面产生塑性变形，也就是冷作硬化层，通常也称为表面强化层。

喷丸一方面使零件表面发生弹性变形，同时也产生了大量孪晶和位错，使材料表面发生加工强化。喷丸对表面形貌和性能的影响主要表现在改变零件的表面硬度、表面粗糙度、抗应力腐蚀能力和零件的疲劳寿命。零件的材料表层在丸料束的冲击下发生循环塑性变形。根据材料的性质和状态的不同，喷丸后材料的表层将发生以下变化；硬度变化、结织结构变化、相转变、表层材料的残余应力场的形成、表面粗糙度的变化等。合理地利用表面塑性变形层内的残余压应力场（应力强化）和变形的显微组织（组织强化），可以改善金属材料的疲劳断裂、应力腐蚀（氢脆）及断裂抗力。