在盐析过程中，蛋白质沉淀的主要原因是高浓度的中性盐（如硫酸铵、氯化钠等）降低了水分子对蛋白质表面电荷和亲水基团的溶剂化作用。具体来说，当向蛋白质溶液中加入大量无机盐时，这些盐离子会与水分子形成水合离子，减少了自由水分子的数量，使得原本被水分子包围并保持溶解状态的蛋白质分子之间的静电斥力减弱。同时，由于盐离子的竞争性结合，蛋白质表面的亲水基团也失去了部分水化层，导致其在溶液中的稳定性下降。
随着盐浓度的进一步增加，蛋白质分子间的疏水相互作用和范德华力逐渐占据主导地位，促使它们聚集在一起形成较大的颗粒，并最终因重力作用而沉淀下来。此外，在某些特定条件下，如pH值变化或温度改变等，也会对蛋白质的溶解度产生影响，进而促进其在盐析过程中的沉淀现象。
