简单的圆珠笔涉及到的物理原理可不少，它的内部其核心部件是笔尖的金属球，这个直径约1毫米的小球通常由不锈钢、钨合金等材料制成，表面经过精密抛光能在笔尖内腔中自如滚动。
当我们书写时，小球在纸面和笔尖间旋转，不断从墨水储存器中带出墨水，均匀地涂抹在纸面上形成流畅美观的字迹，
但这时出现了一个问题，圆珠笔的钢珠如果太紧墨水就会堵住而写不出字，如果太松墨水就会漏出而弄脏纸张，
由于当初制造水平的限制很难造出精度更高的笔芯，所以只能在墨水中寻找突破。
当时的圆珠笔用的是水性墨水，这种墨水比较稀薄干燥的也很缓慢，而且容易渗透到纸张纤维中，
由于水性墨水需要依靠重力流到钢珠的表面，书写会受到握笔角度的影响，于是就尝试换成油性墨水，
油性墨水更加浓厚，不但可以快速干燥，而且在纸张表面不会渗透下去，不仅如此它不会受到重力影响，
这是因为毛细引力现象，指液体在毛细管或细孔中由于液体与固体表面的附着力和液体分子间的内聚力，
也就是表面张力其共同作用下产生的液体上升或下降的现象，当液体与固体表面的附着力大于液体分子间的内聚力时液体会在毛细管或细孔中上升，当液体与固体表面的附着力小于液体分子间的内聚力时液体会在毛细管或细孔中下降，当垂直的细玻璃管底部置于液体中时，管壁对液体的附着力会使液面四周稍比中央高出一些，直到液体表面张力已经无法克服其重量时液体上升停止。
而圆珠笔也是如此，导致其液体始终向笔尖移动，在毛细引力的作用下圆珠笔不再受角度的限制，它在滚动过程中把油墨均匀地涂到页面上，而且这个天然的力量能将油墨平稳地推到钢珠上使圆珠笔能画出优美的线条，圆珠笔的油墨采用特殊的配方，它能确保书写的线条更加流畅，油墨会被主动吸到不锈钢球的笔尖上，钢球的加工精度非常高，当停止书写时，钢球下沉形成密封以防止墨水从底部渗漏，虽然这是天才的设计，但是这种圆珠笔的造价依然昂贵，无法普及。而降低成本的最佳途径就是大规模量产，所以需要把它设计成一种简易且实用的结构以方便批量生产。
19世纪的瑞士钟表制造已经非常发达了，他们能够批量生产微小的钢珠，钢珠的精度为0.8毫米，笔套部分则放弃了金属材料而是选择用注塑机批量生产的塑料笔套，这就彻底导致成本断崖式的下降，很难想象这是第一次批量生产出来的圆珠笔，它的设计和现在的圆珠笔几乎没什么不同，它没有移动的零件、弹簧或者任何复杂的机械部分，整支笔的每一处设计都堪称完美，笔杆上有一个小孔，是为了让空气进入后及时填充墨水，后面的空间就算将笔倒置过来，在毛细引力的作用下墨水也不会从后面流出来，笔盖同时具备保护。
1940年代，匈牙利记者拉斯洛.比罗，因不满油性墨水晕染和干燥速度慢，发明了第一支现代意义上的圆珠笔。
这世界的影响是巨大的，在过去钢笔是价格昂贵的奢侈品，而传统的鹅毛笔必须不断蘸取墨水才能使用，所以会写字的人很少，钢笔的笔尖很难控制墨水的流量，非常难写，更重要的是它的价格昂贵，没有办法普及，而今天的圆珠笔已经在全世界卖出超过1200亿只的数量，而且70多年来它的完美设计一直延续到今天。
