首先，膨胀型防火涂料在火中被加热，涂膜名义逐步变为融膜。此时催化剂中含磷的化合物分解天生磷酸。其次，熔融物逐渐造成平匀的炭化层。在此期间磷酸一直使炭化剂脱水，形成一种脂类及平均的发泡炭化层。最后，在形成炭化层的同时，涂膜形成膨胀的发泡层。在此期间发泡剂分解发生气体（通常为不燃性气体〉，发泡成果使涂层膨胀。防火涂料发泡后，涂层增厚剧增，因此使其热导率大幅度减小。因而，通过泡沫炭化层传给维护基材的热量只有未膨胀涂层的几非常之一，甚至多少百分之一，从而有效地禁止外部热源的作用。

另一方面，在火焰或高温作用下，涂层产生的软化、熔融、蒸发、膨胀等物理变化，及聚合物、填料等组散发生的分解、解聚化合等化学变更也能接收大批的热能，对消一局部外界作用于物体的热，从而对被掩护底材的受热升温进程起延滞作用。

此外，涂层在高温下发生脱水成炭反响和熔融笼罩作用，能隔断空气，使有机物转化为炭化层，避免氧化放热反映发生。还因为涂层在高温下分解出不燃性气体，能稀释有机物热分解产生的可燃气体及氧气的浓度，克制焚烧的进行。