Sastavljene od samo nekoliko atomskih slojeva, granice zrna upravljaju većinom ključnih svojstava materijala:
Mehanička svojstva: Granice zrna djeluju kao prirodne prepreke klizanju dislokacija. Finija zrna s više granica zrna daju veću čvrstoću materijala, što je opisano klasičnim Hall-Petchovim mehanizmom za ojačavanje pročišćavanja zrna.
Difuzija i transport mase: S većim atomskim prazninama na granicama zrna, brzina difuzije je nekoliko puta veća od one unutar zrna. Procesi prijenosa mase kao što su zgušnjavanje sinteriranjem, naugljičavanje na visokoj temperaturi i deformacija puzanjem uglavnom se odvijaju duž granica zrna.
Korozija i stabilnost: Visokoenergetske granice zrna imaju visoku kemijsku aktivnost, što ih čini ranjivim mjestima za koroziju i lomove. Oni također služe kao glavne zone za elementarnu segregaciju. Obogaćivanje štetnih elemenata uzrokuje krtost granica zrna, dok segregacija korisnih elemenata može učvrstiti granice zrna i poboljšati stabilnost materijala.
Električna vodljivost: Elektroni su raspršeni po neuređenim granicama zrna; više granica zrna dovodi do većeg električnog otpora. Za keramičke elektrolite u krutim baterijama, područje prostornog naboja na granici zrna predstavlja kritično usko grlo za povećanje ionske vodljivosti.