Khi trộn bột mì với nước rồi nhào kỹ, hai loại protein trong bột mì là gliadin và glutenin liên kết với nhau tạo thành gluten, một mạng lưới dai và đàn hồi giống như vô số quả bóng bay nhỏ dính chặt vào nhau. Men nở, một loại nấm men, ăn đường có sẵn trong bột rồi thải ra khí carbon dioxide li ti. Mạng gluten đàn hồi giữ những bong bóng khí này lại thay vì để chúng thoát ra ngoài, khiến khối bột phồng dần lên trong lúc ủ. Đây chính là bước chuẩn bị cho việc bánh phồng to hơn nữa khi vào lò nướng.

Nguyên nhân cốt lõi nằm ở phản ứng lên men và hiện tượng giãn nở khí khi gặp nhiệt. Men chuyển hoá đường thành khí CO2 và một chút cồn qua quá trình lên men, quá trình càng kéo dài thì bột càng có nhiều bong bóng khí nhỏ phân bố đều. Khi đưa vào lò nướng nóng khoảng hai trăm độ C, khí CO2 đang có sẵn giãn nở đột ngột, đồng thời nước trong bột bốc hơi thành hơi nước cũng góp phần đẩy bột phồng lên nhanh trong vài phút đầu, giai đoạn thợ làm bánh gọi là bung lò. Cùng lúc đó, nhiệt độ cao làm protein gluten đông cứng lại và tinh bột hồ hoá, giữ nguyên hình dáng phồng xốp đó vĩnh viễn thay vì xẹp xuống khi bánh nguội.

Bạn có thể quan sát rõ điều này khi tự làm bánh mì tại nhà: khối bột sau khi ủ một tiếng trong âu đã to gấp đôi ban đầu, ấn tay vào thấy mềm và có vết lõm từ từ phồng lại, đó là dấu hiệu khí đang được giữ tốt. Đưa vào lò nướng nóng, chỉ trong năm đến bảy phút đầu, ổ bánh bung to thấy rõ trước khi vỏ ngoài bắt đầu vàng và cứng lại. Nếu cắt đôi ổ bánh mì đã nướng chín, bạn sẽ thấy vô số lỗ khí nhỏ chi chít bên trong ruột bánh, chính là dấu vết của những bong bóng CO2 ngày trước.

Nhiều người nghĩ bánh phồng chủ yếu là nhờ hơi nước bốc lên trong lò, nhưng thực ra khí CO2 sinh ra từ men mới là phần đóng góp chính, hơi nước chỉ hỗ trợ thêm ở phút đầu. Cũng có người cho rằng cho càng nhiều men thì bánh càng phồng to và ngon hơn, nhưng dùng quá liều men lại khiến bột lên nhanh mất kiểm soát, có mùi men hăng và mạng gluten bị kéo giãn quá mức nên dễ xẹp khi nướng, khiến ruột bánh đặc và bết thay vì xốp nhẹ.