水性筆芯的墨水後面放置甘油脂肪酸，利用水性筆管內的真空吸附原理，防止墨水溢出流動，阻擋墨水與空氣接觸，減少墨水的水分揮發。壹般來說是無毒的，用肥皂、洗衣粉、洗潔精等很容易洗掉。
它主要是利用書寫時球與紙面的直接接觸產生摩擦力，使球在球座中滾動，筆芯中的墨水或墨汁被重力帶出，使圓珠筆的墨水或墨汁滲入筆尖，球通過筆滾動形成圖形字符。後續的墨水或墨水在大氣壓力的作用下不斷補充，達到書寫的目的。