W kisielu kluczowym zjawiskiem odpowiedzialnym za uzyskanie gęstej, żelowej konsystencji jest kleikowanie skrobi. Skrobia znajduje się w mące (lub w skrobi ziemniaczanej/kukurydzianej), a proces uruchamia się, gdy skrobię ogrzewa się w środowisku wodnym.
Po dodaniu zawiesiny mąki w zimnym mleku do gorącego płynu (np. naparu kawowego) i przy mieszaniu, ziarna skrobi zaczynają chłonąć wodę i pęcznieć (typowo w zakresie ok. 60–70°C). W miarę wzrostu temperatury struktura ziaren ulega rozluźnieniu, a uwalniane składniki skrobi (m.in. amyloza i amylopektyna) tworzą układ, który wiąże wodę i zagęszcza całość. To właśnie daje efekt "kisielu", czyli deseru o konsystencji żelowej.
Pozostałe procesy nie opisują mechanizmu powstawania kisielu:
- Karmelizacja cukru dotyczy przemian cukrów w bardzo wysokich temperaturach (zwykle powyżej ok. 160°C). W kisielu nie osiąga się takich temperatur, a celem nie jest brązowienie cukru, tylko zagęszczenie.
- Koagulacja białek to ścinanie/denaturacja białek (np. jaja, nabiał) pod wpływem ciepła. Choć mleko zawiera białka, to w kisielu głównym czynnikiem zagęszczającym jest dodana skrobia z mąki, a nie "ścięte" białka mleczne.
- Żelowanie błonnika nie jest typowym wyjaśnieniem technologii kisielu: błonnik nie jest tu podstawowym składnikiem funkcjonalnym odpowiadającym za zagęszczanie w tej technice.
W praktyce gastronomicznej ważna jest też technika: przygotowanie zawiesiny w zimnym mleku ogranicza powstawanie grudek, a dodanie do gorącego płynu przy ciągłym mieszaniu zapewnia równomierne kleikowanie i gładką konsystencję.
