涂覆在鋼結構上的超薄型或薄型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料層在受火時膨脹發泡，形成泡沫，泡沫層不僅隔絕了氧氣，而且因為其質地疏松而具有良好的隔熱性能，可延滯熱量傳向被保護基材的速度；根據物理化學原理分析，涂層膨脹發泡產生的泡沫層的過程因為體積擴大而呈現吸熱反應，也消耗了燃燒時的熱量，有利于降低體系的溫度，這幾個方面的作用，使防火涂料產生顯著的防火隔熱效果。涂覆在鋼構件上的厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時涂層基本上不發生體積變化，但涂層熱導率很低，延滯了熱量傳向被保基材的速度，防火涂料的涂層本身是不燃的，對鋼構件起屏障和防止熱輻射作用，避免了火焰和高溫直接進攻鋼構件.還有涂料中的有些組分遇火相互反應而生成不燃氣體的過程是吸熱反應，也消耗了大量的熱，有利于降低體系溫度，故防火效果顯著，對鋼材起到的防火隔熱保護.另外該類鋼結構防火涂料受火時涂層不發生體積變化形成釉狀保護層，它能起隔絕氧氣的作用，使氧氣不能被保護的易燃基材接觸，從而避免或降低燃燒反應.但這類涂料所生成釉狀保護層導熱率往往較大，隔熱效果差.為了取得一定的防火隔熱效果，厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達到一定的防火隔熱性能要求。

防火涂料的涂層越厚，它的耐火性能就越好呢?一般來說是這樣的，對非膨脹型防火涂料來說，正是依賴于它本身的難燃性和不燃性來阻止火焰傳播。所以，涂層越厚，高溫下形成的一種釉狀物也越厚，防火涂料的隔熱效果也會得到提高。對膨脹型防火涂料來說，涂層厚，受火膨脹發泡，形成隔絕氧氣和隔熱的泡沫層也愈厚，同時部分含氮防火涂料分解出的[NO]、[NH3]等基團增多，與有機游離基化合，中斷鏈鎖反應的效果也好。所以，從提高耐火性能來說，防火涂料處理時，涂層越厚越好。