阻燃剂通过多种机制来发挥阻燃作用，其中包括吸热、覆盖、抑制链反应和不燃气体窒息。首先，吸热作用是关键，阻燃剂能在高温下吸收燃烧释放的热量，降低可燃物表面温度，防止燃烧扩散。例如，Al(OH)3通过提高聚合物的热容来吸热，增强阻燃性能。其次，覆盖作用是通过生成保护层隔离氧气，阻止热量和氧气的传递，达到阻燃效果。阻磷类阻燃剂在高温下形成稳定的固态或碳化层，阻止燃烧的进一步发展。
抑制链反应是阻燃剂的另一个重要机制，通过捕捉燃烧过程中的自由基，减少火焰传播，降低燃烧速率。含卤阻燃剂在聚合物分解时挥发出来，与自由基反应，中断链式反应，从而阻止火焰扩散。最后，不燃气体窒息作用则是通过阻燃剂分解产生气体稀释可燃物的浓度，降低燃烧所需的氧气浓度。
燃烧和阻燃的机理涉及纺织品纤维的固有燃烧行为，理解这些行为是研发高效阻燃剂的关键。纺织品燃烧机理包括燃料、热量和氧气的相互作用，阻燃剂通过多种策略如降低温度、减少挥发物、隔绝氧气等来中断这一过程。热塑性纤维对阻燃剂行为有显著影响，热塑性纤维在熔融时可能引发燃烧，而阻燃剂通过改变熔滴行为来防止这种情况。对于成炭，阻燃剂在气相中的作用有助于火焰熄灭，通过干扰化学反应或减少氧气供应来增强阻燃效果。
成本效益高的锑-卤素阻燃剂是纺织品领域的常见选择，通过与火焰反应的化学机制，如示意图所示，来实现阻燃效果。这些阻燃剂通常用于背涂层处理，对于纤维素纤维的阻燃处理，通常使用含磷或氮的纤维反应性阻燃剂，其应用方式有所不同。
又称难燃剂，耐火剂或防火剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）、磷系阻燃剂（赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等）和氮系阻燃剂等。反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。此外，具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。