Po uwzględnieniu założeń Johnsona-Mehla wprowadza się nowe współczynniki do powyższego równania. Ułamek przemiany y zostaje zastąpiony przez tzw. przedłużony ułamek przemiany yy, a powierzchnia międzyfazowa S na przedłużoną powierzchnię międzyfazową Sy. Są to odpowiednio wielkości objętości i powierzchni międzyfazowej jaką posiadałyby cząstki nowej fazy, gdyby wzrastały bez zderzeń i mogły zarodkować w całej objętości materiału (nawet w miejscach, gdzie zaszła już przemiana).
Johnson i Mehl wykazali, że z całkowitej przedłużonej powierzchni międzyfazowej wszystkich sferycznych cząstek jedynie pewien jej ułamek nie znajduje się wewnątrz innych cząstek. Zapisać można to poniższą relacją:
Po podłożeniu wszystkich nowych zmiennych i relacji oraz następnie scałkowaniu wyrażenia otrzymujemy równanie Johnsona-Mehla:
Relacja ta określa związek pomiędzy rzeczywistym ułamkiem przemiany y i hipotetycznym ułamkiem przedłużonym yy. W zależności od przyjętych założeń odnośnie do geometrii faz, warunków zarodkowania oraz wzrostu, szczegółowa postać równania ulega zmianie.