A csupán több atomi rétegből álló szemcsehatárok szabályozzák az anyag legfontosabb tulajdonságait:
Mechanikai tulajdonságok: A szemcsehatárok természetes akadályként szolgálnak a diszlokáció elcsúszásában. A finomabb szemcsék több szemcsehatárral nagyobb anyagszilárdságot biztosítanak, amit a klasszikus Hall-Petch szemcsefinomító erősítő mechanizmus ír le.
Diffúzió és tömegtranszport: Nagyobb atomi rések esetén a szemcsehatárokon a diffúziós sebesség többszöröse a szemcséken belülinek. A tömegtranszport folyamatok, mint például a szinterezési tömörítés, a magas hőmérsékletű karburálás és a kúszás deformációja túlnyomórészt a szemcsehatárok mentén mennek végbe.
Korrózió és stabilitás: A nagy energiájú szemcsehatárok nagy kémiai aktivitást mutatnak, így sérülékenyek a korrózió és a repedés szempontjából. Az elemi szegregáció fő zónáiként is szolgálnak. A káros elemek dúsítása a szemcsehatár ridegségét idézi elő, míg a jótékony elemek elkülönítése a szemcsehatárokat rögzítheti és javíthatja az anyag stabilitását.
Elektromos vezetés: Az elektronokat rendezetlen szemcsehatárok szóródják szét; több szemcsehatár nagyobb elektromos ellenálláshoz vezet. A szilárdtest akkumulátorokban lévő kerámia elektrolitok esetében a szemcsehatár tértöltési tartomány kritikus szűk keresztmetszetet jelent az ionvezetőképesség fokozása szempontjából.