マシュマロを電子レンジで加熱した際に生じる劇的な変化の正体は、食品内部の「微小気泡」と「ゼラチンネットワーク」が引き起こす熱力学的現象です。マシュマロ電子レンジ膨らむ理由を解き明かすには、原材料の物性特性に目を向ける必要があります。
一般的なマシュマロは、砂糖や水飴をベースにしたシロップにゼラチンを加え、強力に泡立てて空気を抱き込ませることで形成されています。体積の半分以上を空気の気泡が占めており、その気泡一つひとつを柔軟なゼラチンの膜が包み込んでいます。電子レンジのマイクロ波（2.45GHz）が照射されると、マシュマロに含まれるわずかな水分分子が激しく振動して急激に発熱します。
マシュマロゼラチン空気膨張のプロセスは極めてスピーディーです。熱によって内部の空気がシャルルの法則（気体の体積は絶対温度に比例する）に従って膨張すると同時に、水分が水蒸気化して体積が約1700倍に膨れ上がろうとします。このとき、マシュマロレンジ溶ける仕組みとして、ゼラチンのゲル構造が40℃前後の体温付近で急速に軟化し、ゴム風船のようにしなやかに伸びるため、マシュマロ全体が元のサイズの2〜3倍へと一気に巨大化するのです。
しかし、加熱が限界を超えると、薄く伸び切ったゼラチン膜が内圧に耐えられなくなって一斉に破断します。これが「レンジ内での破裂（爆発）」の真相です。密閉された気泡群が連鎖的に弾けることで、溶けた高温の糖液が周囲へ激しく飛散する結果となります。
