De fysiske egenskaber af hjulnavslejer omfatter primært deres mekaniske egenskaber, friktionsadfærd og termiske stabilitet; disse egenskaber bestemmer tilsammen lejets driftsydelse og levetid under faktiske arbejdsforhold. Med hensyn til mekaniske egenskaber skal hjulnavslejer have høj belastnings-bæreevne og modstandsdygtighed over for deformation for at modstå de radiale og aksiale belastninger, der genereres under køretøjets drift, samtidig med at de sikrer strukturel integritet mod svigt forårsaget af langvarig cyklisk belastning.
Med hensyn til friktion og bevægelsesegenskaber opnår hjulnavslejer lav-friktionsdrift gennem rullende handlinger af rullende elementer mellem de indre og ydre løbebaner. Deres relativt lave friktionskoefficient hjælper med at minimere energitab og varmeudvikling. Desuden påvirker lejets rotationspræcision og driftsjævnhed direkte køretøjets støjniveauer og vibrationsegenskaber, hvilket nødvendiggør høje standarder for banebearbejdningspræcision og overfladekvalitet.
Termisk ydeevne er en anden kritisk fysisk egenskab ved hjulnavslejer. Under høj-drift eller under tung belastning genererer intern friktion varme; som følge heraf skal materialerne udvise god termisk stabilitet og termisk ledningsevne for at forhindre for store lokale temperaturstigninger, der kan føre til smøremiddelsvigt eller materialenedbrydning. Den høje-temperaturbestandighed af smørefedtet spiller også en central rolle i den overordnede termiske styring.
Hjulnavslejer skal også have tilstrækkelig slagfasthed og udmattelsesstyrke. Når man navigerer i komplekse vejforhold, udsættes lejerne for øjeblikkelige stødbelastninger forårsaget af vejuregelmæssigheder, hvilket kræver materialer og strukturer, der effektivt kan absorbere stødenergi og sprede stress. Gennem passende materialevalg og varmebehandlingsprocesser kan udmattelsesmodstanden forbedres betydeligt og derved sikre langsigtet driftssikkerhed og sikkerhed.