Sự lưu hóa gây nên những thay đổi đáng kể ở cấp độ phân tử polymer. Phân tử cao su dài (khối lượng phân tử thường từ 100,000 tới 500,000 dalton) được nối với nhau bằng các liên kết mạng dọc theo chuỗi polymer, với khối lượng phân tử trung bình giữa các liên kết mạng từ 4000 tới 10,000 dalton. Vì sự hình thành liên kết mạng, cao su không tan trong bất kỳ dung môi nào, không thể gia công bằng các phương pháp yêu cầu cao su phải chảy như trộn, ép đùn, cán, cán tráng.

Để tạo các sản phẩm cao su có tính chất tốt ở nhiệt độ thấp, quan trọng là phải sử dụng cao su nền có nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp (Tg). Dĩ nhiên các thành phần phối trộn khác cũng ảnh hưởng đến Tg của hỗn hợp và tính năng ở nhiệt độ thấp của nó, nhưng ảnh hưởng của cao su nền là quan trọng hơn.