控释肥的膜在本质上来说是个半透膜，这个半透膜允许离子与小分子通过，而肥料养分大部分属于离子形态（铵根、磷酸根、硝酸根、钾离子以及微量元素的离子）或小分子（如尿素）。控释肥的释放原理：

（1）养分释放滞后期。水分子通过纳米级的网孔进入膜内，膜内养分溶解成饱和溶液。这个时间叫养分释放滞后期，根据膜的厚度通常需要10~20天，通常

这个时期的养分释放较少。

（2）快速释放期。当肥料养分溶解成饱和溶液后，膜内蒸汽压下降，膜内膜外产生蒸汽压的压力差，从而产生渗透压，肥料养分在渗透压的作用下释放到膜外。当膜内形成饱和溶液后，这时候肥料核心完全溶解，膜内膜外压力差恒定，这个时期是控释肥快速而稳定的释放时期，直到固体养分在膜内完全降解，饱和溶液的浓度开始下降。

（3）养分释放的“拖尾”时期。当膜内饱和溶液浓度逐步下降，导致蒸汽压力差下降从而使渗透压下降，肥料的释放开始逐步减速，释放速度越来越慢。

（4）一颗包衣非常好的控释肥颗粒的释放基本呈“S”型。但实际生产中，很多公司的控释肥产品因为生产工艺的不足，导致膜有非常多的瑕疵，很多肥料颗粒聚集在一起，肥料的释放状态非常不稳定。如，现在很多的溶剂型控释肥生产企业就非常困惑，包衣率低就会包不住，包衣率高就是释放期太长，而作物对氮的需求不能释放释放期太久，否则会导致贪青晚熟。

（5）在实际生产中，为了弥补养分滞后期肥料的释放不足，通常要掺混肥料 部分低包衣率的控释肥或者不包衣的速效肥料，以改善前期释放的不足，这样，不仅提高了肥料的效果，而且降低了肥料的使用成本。