球化元素就是能把铁液中的片状石墨转化为球状石墨的元素。化学周期表中几乎所有元素的转化能力都被进行了研究。认为镁是主要的球化元素，此外某些情况下镧、钙、钇也能用作辅助的球化元素。
球墨铸铁件中球化元素的残留量与铸件的大小、壁的厚薄以及原铁液的硫含量有关，要保证石墨成球以及球化的稳定性，有效残留镁量应＞0.030%。为了保证镁有必要的回收率, 镁合金球化剂的镁含量常低于10%。
稀土元素球化能力次于镁,国内球化剂中的稀土含量一般分为高量(7%～9%) 、中量(4%～6%)和低量(1%～3%)三档。
稀土有轻稀土和重稀土之分，国内生产普通球墨铸铁主要以镧（La）为主的轻稀土球化剂，但是随着对重稀土的不断研究，其在厚大断面球铁中已经开始使用，而且使用效果良好，可以有效地克服厚断面大型球墨铸铁件易出现断面敏感性强、断面中心部位力学性能低等问题。Si过于低(Fe必高)，球化剂难以熔解,而且这种球化剂在熔炼时,终点温度高,Mg的烧失较大,所含MgO量可能较多。
钙一般在球化剂中是元素，适量（电炉用一般采用2%～3%Ca）可以控制球化剂在铁液中的吸收与反应速度。但是要注意过量的钙,不仅球化剂熔化慢,而且还会导致石墨向蠕虫状发展，尤其是大断面球墨铸铁，因此在大断面球铁生产中一定要注意球化剂中钙的控制，球化剂中的钙低还有一个直观反映是球化后浇包里面渣少。在有干扰元素的铸铁中，加入稀土可消除其干扰作用，有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0。
钡在球化剂中是为了发挥稀土、镁、钙元素的协调作用，降低稀土和镁的含量，使球化效果更好。钡作为石墨化元素与镁一起可降低镁在高温下的蒸汽压，提高镁的吸收率，增加单位体积球墨铸铁的石墨球数，强化孕育的效果，抑制碳化物的形成。
原材料制备：
稀土硅铁合金：这是球化剂中稀土元素的来源。它要求不潮湿，不需要粉碎，成分均匀，无需夹杂物。稀土硅铁通常含有23-30%的稀土。
金属镁：镁主要以镁硅合金相存在，有利于降低镁的氧化烧损。合金中的镁也可分为有效镁和无效镁，无效镁主要指氧化镁。因此，原料镁必须是高纯度的（一级镁，含镁99.7%以上），杂质少，不能氧化。
硅铁：要求铝含量低，结构紧凑，无粉化现象，无夹杂。我国标准75以下的硅铁是耐火材料，杂质较多，不宜使用。