磷化处理是在含锰、铁、锌的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。这些磷酸二氢盐可用M(H2PO4)2表示。处理过程中，二价的锰、铁、锌生成一价、二价和三价磷酸盐，一价磷酸盐可溶，二价磷酸盐稍可溶，三价磷酸盐不溶解，三价磷酸盐在金属表面沉积即形成所谓的磷化膜。磷化过程中，磷酸盐水解首先发生，即M(H2PO4)2→MHPO4↓+ H3P04，3MHPO4→M3(PO4)2↓+H3P04；然后，待处理的钢铁零件放入溶液后，铁与磷酸相互作用，铁开始溶解，即Fe+2H3P04→Fe(H2P04)2+H2↑，3Fe(H2P04)2→Fe3(PO4)2↓+4H3P04。
在磷化过程中，即磷化膜的形成过程中，氧化性催化剂是非常重要的，它大大缩短了磷化时间。常用的催化剂有氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化物等。Dolphin提到发黑溶液中的二氧化硒、亚硒酸钠就是常见的氧化剂。另外，磷化虽然是一个化学反应，但从根本上是一个电化学反应。这是因为金属表面一浸入磷化液，就会产生微阳极或微阴极。W·Machu认为，沉积就发生在微阴极部位，增加阴极区将加速成膜。上述氧化剂的加人对阴极有去极化作用，提高了微电池的电流密度，甚至使阳极大部分表面被极化封闭，由此增加了“阴极—阳极”的面积比，结果大大增加了磷化膜的形成速率。