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引張／圧縮ばねのせん断応力とは異なり、ねじりコイルばねのコイルは動作中に曲げ応力を受けるため、応力集中点はコイルの内側に生じます。このため、曲率補正係数および材料の許容曲げ応力も考慮する必要があり、計算式はより複雑になります。高トルク条件下では、コイル内側の応力が限界値を超える可能性が非常に高く、疲労破壊が頻発する部位となります。
理論的には、ねじり角はトルクに比例します。しかし、実際の大きな角度でのねじりでは、スプリングのコイル径が縮小し、有効巻数が変化するため、トルクが理論値からずれます。高精度が求められる精密機器や制御弁などの用途では、線径およびコイルパラメータについて反復的な繰り返し修正が必要となり、調整コストが高くなります。
ねじりスプリングは左巻きと右巻きに分類されます。作動時のねじり方向は、スプリングのヘリックス巻き方向と一致させる必要があります（ねじり方向がヘリックス巻き方向と一致すると、スプリングは心棒に密着し、トルクが安定します）。誤ったヘリックス巻き方向で設計すると、コイル径が急激に拡大し、トルクが急低下するだけでなく、ねじりアームが脱落して機能不全を起こす可能性があります。
ねじりアームとコイルを接続する根元部は、第2の主要な応力集中領域であり、長期にわたる反復ねじり荷重下で破断しやすくなります。力の伝達効率と疲労寿命のバランスを取るため、遷移フィレット、ねじりアームの長さ、および支持角度の最適化が必要です。特殊形状のねじりアームにおける応力シミュレーションおよび検証コストは高くなります。
ほとんどの適用シーンでは設置スペースが限られています。限られた内径、外径、軸方向長さの範囲内で、トルク、ねじり角、および使用寿命の要件を同時に満たす必要があります。通常、ワイヤー径、コイル巻数、コイル径のパラメーターについて複数回の試行を繰り返し、性能と設置寸法のバランスを調整する必要があります。