首先，所得微球的空腔大小约为4um，而一个典型的球状胶束直径(10nm左右)远小于空腔尺寸;其次，有机聚合物和表面活性剂形成的复合胶束模板的量太少，不足以填充球形空腔的体积。由于SDS在80 ℃纯水中的CMC为9.7mmo1/L，当SDS的浓度达到10mmol/L时，在溶液中会形成球状胶束。PAA中的梭酸基团(-COO-)和SDS中的磺酸基团(-S03-)都能与钙离子发生静电作用，然而从这两种物质的亲水性差异上来看，磺酸钠的HLB值为11.7羧酸钠的HLB值为19.1，这使得羧酸基团(-COO-)比磺酸基团(-S03_)更容易和钙离子相结合，即羧酸基团(-COO-)与钙离子的静电作用比磺酸基团与钙离子的静电作用强。当钙离子加入反应体系后，会优先在PAA链附近聚集，致使其表面钙离子的过饱和度过高，会先形成无定形碳酸钙， SDS由于超过其临界胶束浓度，在体系中会以胶束形式存在，在溶液表面张力和钙离子静电引力的作用下，这些胶束包围在ACC周围，使其形成一个球状，随着反应时间的进行，最终形成碳酸钙空心微球。
从上述碳酸钙微球的结构随反应时间的变化可知，碳酸钙空心微球的形成过程主要由扩散控制，即溶液中先形成的ACC在外部SDS的作用下形成实心球状结构。随着反应时间的进行，由Gibbs-Thomson公式和菲克第一定律可知，球状内部粒子的平衡溶质浓度要高于外表面的平衡溶质浓度，在浓度梯度的作用下，内部的ACC会通过微球中的孔道扩散至外表面，而外部的SDS胶束聚集体会吸引钙离子，致使外部钙离子的过饱和度过高，使其成为主要的二次成核位点，从而为溶解出来的ACC进行再结晶提供了条件。随着内部ACC逐渐扩散，微球空心部分逐渐变大，而外部的ACC在SDS胶束聚集体的作用下进行再结晶生长过程，最终形成具有方解石和球霹石复合晶型的碳酸钙空心微球。其形成机理如图所示。
从其形成机理来说，碳酸钙空心微球整个形成过程可以分为3个阶段。第一阶段，由于PAA与钙离子的静电作用，致使PAA链上的钙离子过饱和度高，优先形成ACC，而SDS由于超过了其临界胶束浓度，在表面张力和静电引力的作用下，溶液中的SDS胶束会使ACC形成球状结构。第二阶段，由于浓度梯度的作用，内部的ACC会通过微球中的孔道扩散出来，而外表面的ACC会进行溶解再结晶。第三阶段，随着反应时间的延长，在SDS的作用下，外部的ACC会结晶生长成具有方解石和球霹石复合晶型的碳酸钙微球，最终形成空腔尺寸约为4um的空心球。