利用电子显微镜可以清楚地看到热轧粘合后纤网上的粘合情况，在粘合点处纤维的完整性并没有破坏，但发生了一定的变形。变形的程度与热轧温度和压力有关。同时，在粘合的过程中有定数量的纤维被剪断。这主要与热轧温度和压力的配合有关。低的温度和高的压力会增加被剪断纤维的数量。
对聚丙烯纤维的热粘合过程的研究表明，大约有10％的晶体一一最不稳定的结晶部分和非晶态部分产生熔融，变得能流动。稳定的晶体部分在温度和压力的作用下被韧化。因此，不熔融的稳定结晶越多，热轧粘合后纤维的完整性保持越好。
经热轧粘合后，粘合只发生在纤维交又点或刻花辊轧点处，未粘合处保持了纤维原有的形态和性能，所以热轧粘合的非织造布具有很好的柔软性、透气性和弹性等在热粘合过程中，由于纤维受到热和机械的作用，其微观结构将发生一定的变化，纤维的性能必然产生一定程度的变化。对聚丙烯纤维的热粘合过程研究表明，温度在150℃下，纤网就会产生收缩，这是纤维中无定形区分子链松弛的结果。在更高的温度时，由于微小的带有缺陷的晶体部分开始熔融，致使釬维产生突然而迅速的收缩。无定形区分子链解取向的程度与粘合温度有关。粘合温度越高，分子链解取向的程度越大。
热粘合后纤维结晶度的变化，不仅受粘合温度的影响，而且更主要的是受冷却速率的影响。在低于熔点温度热粘合时，结晶度随粘合温度的升高而增加。因为随着粘合温度的上升，无定形区的分子运动变得越来越容易，使得各晶区都有生长，反映在晶面方向的平均晶粒尺寸增大。当粘合温度超过熔点后，在粘合区内的纤维熔融，若再急剧冷却，将导致相对结晶速率减慢，结晶度降低。
