高尔夫球外形
高尔夫球表面有意制造了许多的凹痕。
高尔夫球的形状是空气动力学研究的成果之一。这与球体绕流(即绕球体的流动)的湍流转捩及分离流现象有关。
光滑球体绕流时，湍流转捩发生的晚，与湍流对应的规则流动称为层流。而层流边界层较易发生流动分离现象(即流线离开球的表面)，球体迎面形成高压区，背面形成较大的低压区，产生很大的阻力(压差阻力)。使高尔夫球飞行的距离很小。
而球体表面有凹痕时，凹痕促使湍流转捩发生，湍流边界层不易发生流动分离现象，从而使球体背后的低压区小，减少了阻力。使高尔夫球飞行的距离增大。
湍流的摩阻比层流要大，但与形阻相比，起得作用很小，总的阻力还是变小了。
高尔夫球表面的小突起，也能起到促使分离的作用，但突起对流动的干扰有些难以控制，造成一些侧向力(也可以叫升力)。
球体规则绕流是没有升力的。旋转会产生升力。合适的升阻比会使飞行距离增大。不同的旋转方向会造成“香蕉球”的效果。
另外高尔夫规则规定高尔夫球不得被设计、制造或有意更改为具有不同于球体对称性的球的特性。
解剖结构
单层球
单层球(One-Piece-Ball)这种球也可以叫做一体球或一件头球，一般仅用于练习或用于练习场(Driving Range)。球体由硬橡胶压制而成，并且涂漆。
双层球
双层球(Two-Piece-Ball)这种球也叫做双体球或两件头球，是常用的球。球心外面为硬橡胶或塑料，或者是其混合物(配方通常保密)制成外壳，厚度约为1毫米。由于外壳质地不同，成分不同，坚固性与抵抗力(Durability)不同，硬度不同，颜色以及凹痕不同，就产生不同的特性与效能，表现在击球的高度、远度与滚动性等方面。
从球的结构本身并不能推断出其功能如何。双层球，即由一个大的球心和一个相对来说较薄的外壳组成的球，过去被称之为“远距离球”(Distance Banlls)。球的飞行距离较长，因为它倒回旋较少，速度较高，球手击球时有硬实的击球感。运用先进的工艺手段已可以制造出这种效能较高的比赛用球。这种球较软，旋转快，因而深受PGA巡回赛选手们的青睐。市场上大多数飞行距离远，或者说抗损耗的高尔夫球均采用这一结构。
三层球
三层球 (Three-Piece-Ball)也可以叫做三件头球，只供水平较高的球手使用。在由橡胶或塑料或混合物做的大约相当于棒子大小的球心外面包围着充满液体的胆，像线团状般缠绕薄橡皮条，外壳为橡胶制品巴拉塔(树胶)。高水平球手喜欢使用这种胶核液体球心球，因为击球时可以找到感觉，容易控制。如果击球不准，也容易产生裂口和切痕。
过去爱用三层球的都是一些比较注重球的旋转和软一些感觉的球手，因而他们宁肯不追求把球打出远距离。这种球的新的结构不再有这一缺点，因为球的飞行速度和抵抗力都有明显的提高。目前大多数具有高旋转性和佳击球感觉的球仍采用这一久经考验的三层结构。
多壳球
击球越有力，球越容易变形。多层球就是根据这个道理设计和制造的，目的在于任何击球力度都能产生佳结果。球心的设计是为了便于使用开球杯能将球打得尽可能远;中间层适应铁杆大力击球;外壳适合获取佳击球感觉以及半挥杆，切击球和推杆时的回旋球。
新设计的球在球心和外壳内开始渗进钛、钨和镁等金属粉末，在球体中附加这类金属是为了加强其强度和改变球体内的重量分布。材料学是当代前沿科学之一，其研究成果运用到高尔夫器材上已非玩笑，很可能孕育着一场革命性的变革。对于这种“金属球”，有的职业球手开玩笑说，要是球洞里有块磁铁就好了。
