膨脹型鋼結構防火涂料在受火情況下，其厚度迅速膨脹至原來的幾十倍，最高可達兩百倍，形成的蜂窩或者海綿狀碳質層對鋼的防火作用主要可以歸納為三個方面：
(1)阻隔作用，高度膨脹的炭化層可以對所保護的鋼結構起到良好的空氣、熱源隔絕作用，從而有效降低鋼結構表面溫度，延長火災中鋼結構的支撐時間；
(2)吸熱作用，聚合物涂層的軟化、熔融、膨脹后炭化層的物理變化以及涂料各組分的熱分解、蒸發和炭化均會吸收大量的熱量，從而有效降低鋼結構表面溫度；
(3)終止燃燒，涂料各組分受熱分解出來的各類不燃性氣體可以起到稀釋氧氣濃度的作用，并且可捕捉燃燒所產生的自由基，從而有效阻止燃燒的進行。這三個過程的協調作用，最終使得膨脹型鋼結構防火涂料發揮有效的防火作用。