顆粒群的結構編碼于單個顆粒的質量與直徑之間的關系中。該關系可以通過有效密度（顆粒質量除以顆粒包裹體積）來直觀表示，有效密度包含顆粒中的空隙體積。對于固體顆粒，其有效密度隨顆粒尺寸的增加而保持不變。聚集顆粒的有效密度隨著顆粒尺寸的增大而降低，這是因為（孔隙）體積的增加比例大于質量的增加比例。降低幅度越大，顆粒的聚集程度就越高。
當使用僅對顆粒幾何形狀敏感的直徑（例如電遷移率直徑）時，可以確定顆粒的包裹體積，并可靠地計算出有效密度。