这与沙子的特性有关，沙子是一种非牛顿流体，非牛顿流体广泛存在于生活和自然界中。人体中的淋巴液和囊液等体液，以及包括细胞液在内的细胞质，都属于非牛顿流体。 这种非牛顿流体的摩擦力变化很大，既有液体摩擦系数又有固体摩擦系数。简单地说，当子弹击中厚实的沙子时，沙子会因为受到的力而产生反弹力。瞬间沙子从液体的承压状态迅速转变为固体的承压状态，从而迅速产生巨大的反作用力和阻力，以抵消子弹的快速穿透。
子弹穿过沙袋的过程可以描述为，当子弹射入沙袋时，巨大的冲击力增加了沙子的密度，同时使沙子聚集产生很大的变形， 它集中对抗子弹的穿透力。 在子弹与沙子的摩擦作用下，子弹的动能在极短的时间内迅速转化为沙袋的热能，最后子弹嵌入沙袋中，根本无法穿透任何东西 沙袋。 整面沙包墙都像海绵吸水一样，吸收了突袭而来的子弹雨。
这也符合牛顿第三定律，即当一个物体作用于另一个物体时，另一个物体会产生反作用力，力的大小与原物体的作用力相等，但方向相反。也就是说，当子弹击中沙包时，子弹的冲击力正好等于沙包的反作用力，从而使沙包吸收了子弹的伤害。
沙袋的能力，可以说是以柔克刚，其实和水是一样的道理。 想想为什么一名潜水员从空中跳入水中但很安全。 事实上，水面在很短的时间内就变成了一个张力很大的软壁，承受着运动员的重力和冲击力。 非牛顿流体通常看起来很软，但它们具有将沙子堆积成塔的作用，可以瞬间将密度改变到无比坚硬的水平。 但是如果潜水员的姿势不规范，就会对身体和器官造成严重的伤害。
