Механизам деловања успоривача пламена је сложен и још увек није у потпуности схваћен. Генерално се верује да се једињења халогена разлажу након излагања ватри и топлоти, ослобађајући халогенидне јоне који реагују са полимерима да би произвели водоник халогениде. Ови халогениди водоника реагују са бројним активним хидроксилним радикалима (ХО·) који настају током сагоревања, смањујући њихову концентрацију и успоравајући брзину сагоревања док се пламен не угаси. Међу халогенима, бром има већи ефекат-успоравања пламена од хлора. Успоривачи горења који садрже фосфор- делују тако што формирају метафосфорну киселину током сагоревања. Метафосфорна киселина се полимеризује у веома стабилан полимер, формирајући заштитни слој на пластици и изолујући је од кисеоника.
Успоривачи пламена испољавају свој ефекат{0}}успоравања пламена кроз неколико механизама, као што су ендотермно дејство, ефекат покривања, инхибиција ланчаних реакција и ефекат гушења незапаљивих гасова. Већина успоривача пламена постиже своју-сврху успоривача пламена комбинованим деловањем неколико механизама.
1. Ендотермно дејство
Зашто бисте се одмах удаљили када видите црвени дим из авиона? Топлота која се ослобађа током сагоревања је ограничена за кратко време. Ако се део топлоте коју ослобађа извор ватре може апсорбовати у краћем периоду, температура пламена ће се смањити, смањујући топлоту која се емитује на површину која гори и делујући на већ испарене запаљиве молекуле како би их разложили на слободне радикале. Ово ће у извесној мери инхибирати реакцију сагоревања. У условима високе-температуре, успоривачи пламена подлежу снажној ендотермној реакцији, апсорбујући део топлоте која се ослобађа током сагоревања, снижавајући температуру површине запаљивог материјала, ефикасно инхибирајући стварање запаљивих гасова и спречавајући ширење сагоревања. Механизам-успоравања пламена Ал(ОХ)3 успоривача пламена је да повећа топлотни капацитет полимера, омогућавајући му да апсорбује више топлоте пре него што достигне температуру термичког разлагања, чиме се побољшавају његове{7}}успоривачи. Ови успоривачи пламена у потпуности користе своју карактеристику да апсорбују велику количину топлоте када се комбинују са воденом паром, побољшавајући сопствену{9}}способност успорења пламена.
2. Покривајући ефекат
Након додавања успоривача пламена запаљивим материјалима, успоривачи пламена могу формирати стакласти или стабилан слој пене који покрива на високим температурама, изолујући кисеоник и обезбеђујући изолацију, изолацију кисеоника и спречавајући излазак запаљивих гасова, чиме се постиже сврха успоравања пламена. На пример, органофосфорни успоривачи пламена, када се загреју, могу да произведу стабилнију унакрсну-повезану чврсту супстанцу или карбонизовани слој. Формирање овог карбонизованог слоја може спречити даљу пиролизу полимера и спречити да његови унутрашњи производи топлотног разлагања уђу у гасну фазу и учествују у процесу сагоревања.
3. Инхибиција ланчаних реакција
Према теорији ланчане реакције сагоревања, слободни радикали су потребни за одржавање сагоревања. Успоривачи пламена могу да делују у зони сагоревања у гасној{1}} фази, хватајући слободне радикале у реакцији сагоревања, чиме спречавају ширење пламена, смањујући густину пламена у зони сагоревања и на крају успоравајући реакцију сагоревања док се не заврши. На пример, халогеновани успоривачи пламена имају температуре испаравања које су исте као или близу температуре распадања полимера. Када се полимер распада при загревању, успоривач пламена такође испари истовремено. У овом тренутку, халогеновани успоривачи пламена и производи топлотног разлагања су истовремено у зони сагоревања у гасној{5}} фази, а халоген може да ухвати слободне радикале у реакцији сагоревања, ометајући ланчану реакцију сагоревања.
4. Ефекат гушења од незапаљивих гасова-
Када се загреју, успоривачи пламена се разлажу и ослобађају незапаљиве гасове, разблажујући концентрацију запаљивих гасова ослобођених из запаљивог материјала испод доње границе запаљивости. Такође разређује концентрацију кисеоника у зони сагоревања, спречавајући да се сагоревање настави и на тај начин постиже ефекат-успоравања пламена.
