Mehanizem delovanja zaviralcev gorenja je zapleten in še ni povsem razumljen. Na splošno velja, da se halogenske spojine razgradijo ob izpostavitvi ognju in toploti, pri čemer se sproščajo halogenidni ioni, ki reagirajo s polimeri in tvorijo vodikove halogenide. Ti halogenidi vodika reagirajo s številnimi aktivnimi hidroksilnimi radikali (HO·), ki nastanejo med gorenjem, zmanjšajo njihovo koncentracijo in upočasnijo hitrost gorenja, dokler plamen ne ugasne. Med halogeni ima brom večji-učinek zaviranja gorenja kot klor. Zaviralci gorenja,-ki vsebujejo fosfor, delujejo tako, da med gorenjem tvorijo metafosforno kislino. Metafosforna kislina polimerizira v zelo stabilen polimer, ki tvori zaščitno plast na plastiki in jo izolira od kisika.
Zaviralci gorenja izvajajo svoj -učinek zaviranja gorenja prek več mehanizmov, kot so endotermno delovanje, učinek prekrivanja, zaviranje verižnih reakcij in učinek zadušitve negorljivih plinov. Večina zaviralcev gorenja doseže svoj-namen zaviranja gorenja s kombiniranim delovanjem več mehanizmov.
1. Endotermno delovanje
Zakaj bi se morali takoj umakniti, ko vidite rdeč dim iz letala? Pri zgorevanju sproščena toplota je v kratkem času omejena. Če se del toplote, ki jo sprošča vir ognja, lahko absorbira v krajšem času, se bo temperatura plamena znižala, zmanjšala sevanje toplote na gorečo površino in delovala na že uparjene gorljive molekule, da jih razgradi v proste radikale. To bo do neke mere zavrlo reakcijo zgorevanja. V pogojih visoke-temperature so zaviralci gorenja podvrženi močni endotermni reakciji, pri čemer absorbirajo del toplote, sproščene med zgorevanjem, znižajo površinsko temperaturo vnetljivega materiala, učinkovito zavirajo nastajanje vnetljivih plinov in preprečujejo širjenje gorenja. Mehanizem-zaviranja gorenja zaviralcev gorenja Al(OH)3 je povečati toplotno kapaciteto polimera, kar mu omogoča, da absorbira več toplote, preden doseže temperaturo toplotnega razpada, s čimer se izboljša njegova učinkovitost-zaviranja gorenja. Ti zaviralci gorenja v celoti izkoristijo svojo značilnost absorpcije velike količine toplote v kombinaciji z vodno paro, s čimer izboljšajo lastno-zmožnost zaviranja gorenja.
2. Učinek prekrivanja
Po dodajanju zaviralcev gorenja gorljivim materialom lahko zaviralci gorenja pri visokih temperaturah tvorijo steklasto ali stabilno penasto pokrivno plast, ki izolira kisik in zagotavlja izolacijo, izolacijo kisika in preprečuje uhajanje gorljivih plinov, s čimer se doseže namen zaviranja gorenja. Na primer, organofosforni zaviralci gorenja lahko pri segrevanju proizvedejo stabilnejšo navzkrižno{1}}povezano trdno snov ali karbonizirano plast. Tvorba te karbonizirane plasti lahko prepreči nadaljnjo pirolizo polimera in prepreči vstop produktov njegove notranje toplotne razgradnje v plinsko fazo in sodelovanje v procesu zgorevanja.
3. Zaviranje verižnih reakcij
V skladu s teorijo verižne reakcije gorenja so za vzdrževanje gorenja potrebni prosti radikali. Zaviralci gorenja lahko delujejo v zgorevalnem območju plin{1}}faze, zajamejo proste radikale v reakciji zgorevanja, s čimer preprečijo širjenje plamena, zmanjšajo gostoto plamena v območju zgorevanja in na koncu upočasnijo reakcijo zgorevanja, dokler se ne konča. Na primer, halogenirani zaviralci gorenja imajo temperature izhlapevanja, ki so enake ali blizu temperature razgradnje polimera. Ko polimer pri segrevanju razpade, hkrati izhlapi tudi zaviralec gorenja. V tem času so halogenirani zaviralci gorenja in produkti termične razgradnje istočasno v zgorevalnem območju plin-faze, halogen pa lahko zajame proste radikale v reakciji zgorevanja, kar moti verižno reakcijo zgorevanja.
4. Učinek ne-vnetljivih plinov na zadušitev
Pri segrevanju se zaviralci gorenja razgradijo in sprostijo negorljive pline, pri čemer se koncentracija vnetljivih plinov, sproščenih iz vnetljivega materiala, razredči pod spodnjo mejo vnetljivosti. Prav tako razredči koncentracijo kisika v območju zgorevanja, s čimer prepreči nadaljevanje izgorevanja in tako doseže-učinek zaviranja gorenja.
