ペナルティー係数は、トポロジー密度に応じて各要素の構造剛性マトリクスをスケーリングする目的で使用されます（0～1の範囲で、解析時に計算)。ペナルティー係数が高くなるほど、1に近い密度を持つ（すなわち、保持/破棄する部位における曖昧さが少ない）要素に対する剛性マトリクスの重み付け量は増加します。この係数は、ペナルティー剛性 = (擬似密度)^ペナルティー係数×剛性という式に基づいて、剛性マトリクスにペナルティーを科します。ペナルティー係数が高くなるほど、最終設計における灰色領域は減少します。灰色領域が減少するほど、設計は良好になります。ユーザーは設計を選択した時点で、ペナルティー係数を用いて、設計における灰色領域を削減できます。異なる要素間で大きな勾配が生じて、解が不安定になるので、ペナルティー係数には、極めて高い値を設定できません。擬似密度は常に0～1の範囲になるので、剛性が高くなることはありません。ただし、設計における剛性の変動幅に大きな勾配が生じます。