As bolas de naftaleno são sublimes porque apresentam alta pressão de vapor à temperatura ambiente. Isto significa que as moléculas de naftaleno são capazes de escapar da fase sólida e entrar na fase gasosa sem primeiro derreter. O processo de sublimação é impulsionado pela diferença na energia livre das fases sólida e gasosa. À temperatura ambiente, a energia livre da fase gasosa é inferior à da fase sólida, de modo que as moléculas de naftaleno tenderão a escapar do sólido para a fase gasosa.

A taxa de sublimação aumenta com o aumento da temperatura. Isso ocorre porque quanto maior a temperatura, maior a diferença na energia livre das fases sólida e gasosa. A taxa de sublimação também aumenta com o aumento da área de superfície. Isso ocorre porque quanto maior a área superficial, mais moléculas de naftaleno serão capazes de escapar do sólido para a fase gasosa.

As bolas de naftaleno são frequentemente usadas como repelentes de traças porque liberam um gás que é tóxico para as mariposas. O gás também é tóxico para os seres humanos, por isso é importante usar bolas de naftaleno em áreas bem ventiladas.