Za wyjątkowe właściwości druku sublimacyjnego odpowiada proces chemiczny, na jakim oparta jest ta technika. Tusze sublimacyjne to w rzeczywistości barwniki, które wiążą się wyłącznie z włóknami poliestrowymi. Podczas dociskania wzoru do tkaniny w termoprasie barwnik zostaje podgrzany, dochodzi do dwóch istotnych procesów: barwnik zmienia swój stan skupienia bezpośrednio ze stałego na gazowy, a włókna poliestrowe tkaniny otwierają się i przyjmują barwnik, który przenika do ich wnętrza zamiast osadzać się na powierzchni, co ma miejsce w przypadku innych metod nanoszenia obrazów na tkaninę. Kiedy działanie wysokiej temperatury ustaje, włókna ponownie się zamykają, trwale przyjmując barwnik sublimacyjny. Efektem końcowym procesu jest wyrazisty obraz „wdrukowany” w tkaninę – która w dotyku nie sprawia wrażenia, że zostało na niej coś nadrukowane.