Naftaleenbolletjes zijn subliem omdat ze bij kamertemperatuur een hoge dampdruk hebben. Dit betekent dat de moleculen van naftaleen uit de vaste fase naar de gasfase kunnen ontsnappen zonder eerst te smelten. Het sublimatieproces wordt aangedreven door het verschil in de vrije energie van de vaste en gasfase. Bij kamertemperatuur is de vrije energie van de gasfase lager dan die van de vaste fase, zodat de naftaleenmoleculen de neiging hebben om uit de vaste fase naar de gasfase te ontsnappen.

De snelheid van sublimatie neemt toe met toenemende temperatuur. Dit komt omdat hoe hoger de temperatuur, hoe groter het verschil in de vrije energie van de vaste en gasfase. De snelheid van sublimatie neemt ook toe naarmate het oppervlak groter wordt. Dit komt omdat hoe groter het oppervlak is, hoe meer moleculen naftaleen uit de vaste stof naar de gasfase kunnen ontsnappen.

Naftaleenballen worden vaak gebruikt als mottenafweermiddel omdat ze een gas vrijgeven dat giftig is voor motten. Het gas is ook giftig voor mensen, dus het is belangrijk om naftaleenballen in een goed geventileerde ruimte te gebruiken.