用后世科学的观点来讲，这一工艺可以说是材料力学与热加工工艺的完美结合：
一方面，铸铁具有高硬度、高抗压强度的特性，能够有效承受火药燃气爆炸瞬间产生的超高膛压，可以为炮身所需的结构刚度和强度基础。
而外层铜体的延展性好，可缓冲应力，减少炸膛风险，同时铜的致密性好，能降低火药燃气泄漏，提升火炮射程和精度。
特别是在在高温铁芯上浇铸熔融铜液，利用巨大的温差：确保铜液流动性极佳，能充分填充铁芯表面的微孔和缝隙。在铁芯与铜液的界面发生元素扩散，形成一层冶金结合层。
冷却过程中，铜的收缩率大于铸铁。冷却后，铜层对铁芯产生强大的箍紧力，提高了铁芯在承受膛压时的抗拉强度。
另一方面：由于铜层提供了良好的韧性和应力缓冲作用，铁芯的厚度可以大幅减薄（减少40%），同时复合结构的整体抗压强度反而提升五成。
这使得火炮在保持甚至超越威力的前提下，重量减轻三成，机动性显著提高。
而且采用铁芯铜壁工艺制造的火炮，相比全铜炮可节省约70%的铜料，且管壁较薄、重量较轻，铸造花费也相应减少。
此法通过复合结构实现了性能和成本的最优解，在17世纪上半叶处于全球领先地位。
例如崇祯十五年使用此法铸造的“定辽大将军”铜炮，全长3.8米，内径10厘米，采用该工艺后耐用性比纯铁炮提高5倍，早于美国南北战争时期的罗德曼法200余年，
为了这个目标，孙元化几乎住在了火器厂。他与工匠们同吃同住，在炽热的熔炉旁挥汗如雨，在冰冷的铁模前反复调试。
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