阻燃剂的作用机理是比较复杂的，包含有各种因素，但阻燃剂的作用不外乎通过物理途径和化学途径来达到切断燃烧循环的目的。关于阻燃剂的作用机理，现在还有很多地方不清楚，但就目前已发表的观点，可以归纳为以下几个方面。
　　(1)阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物碳化塑料的燃烧是分解燃烧，而通常单质礙不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧。因此，如能使塑料的热分解迅速进行，不停留在可燃性物质阶段而一直分解到碳为止，就能防止燃烧。例如，用磷酸盐或重金属盐的水溶液浸渍过的纤维素。干燥后在加热时只碳化变焦，难以引起产生火焰的燃烧。这是由于磷酸 盐引起了纤维素的脱水反应，从而促进了単质碳的生成。
　　当有机磷化合物暴露于火焰中时，会发生如下的分解反应：
　　有机磷化合物一磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸
　　最终生成的聚偏磷酸是非常强的脱水剂，能促进有机化合物碳化，所产生的炭黑膜起了阻燃的作用。
　　(2)阻燃剂分解形成不挥发性的保护膜阻燃剂在树脂燃烧的温度下分解，其分解产物形成不挥发性的保护膜覆盖在树脂的表面上，从而把空气隔绝达到阻燃的目的。在使用硼砂-硼酸混合物和囱化磷作为阻燃剂时就是这种情况。
　　卤化磷(R4PX)受热分解生成磷和烷基卤化物(RX)。磷很容易被氧化生成磷氧化合物(R3PO)，再进一歩分解生成聚磷酸盐玻璃体。此连续的玻璃体形成一层保护膜。覆盖在聚合物表面把氧隔绝，而发挥其阻燃效果。
　　(3)阻燃剂分解产物将自由基链反应切断塑料燃烧时分解为炷，炷在高温下进一步氧化分解产生HO-自由基，HO·自由基的链反应使姪的火焰燃烧持续进行下去。在聚合物的燃烧过程中，姪的火焰燃烧是最重要的，因此如能将H0・自由基的链反应切断就能有效地防止火焰燃烧。