膨胀型防火涂料成膜后，常温下与普通漆膜无异。但在火焰或高温下，涂层剧烈发泡炭化，形成一个比原涂膜厚几十倍甚至几百倍的难燃的泡沫碳化层。它可以隔绝外界火源对基材的直接加热，起到阻燃作用。涂层炭化膨胀时，涂层厚度增大几十倍甚至上百倍，而涂层的导热系数却在下降，最后通过膨胀炭层传递到基材的热量只有原涂层的几十分之一甚至几百分之一，使基材得以较好的保护。从宏观上看，炭质层的形成对防火作用有4个方面的贡献：①隔断火焰对底材的直接加热；②涂层的软化、熔融、膨胀等物理变化及聚合物、填料、助剂的分解、蒸发和炭化等化学作用将吸收大量的热量；③隔绝底材和空气的接触；④分解出的不燃性气体能冲淡空气中氧气的浓度。在防火涂料中，通常膨胀型防火涂料的防火性能比非膨胀型防火性能优异。