有机防火堵料阻燃机理与有机磷系阻染剂的阻燃机理基本相似。在400-500℃时，无机堵料解聚形成白磷，后者再在水汽存在的情况下被氧化为黏性的磷的含氧酸。而这类酸性物质既可毅益于被阻燃材料表面产生覆盖作用，又可加速高聚物材料表面的脱水炭化，这层液态膜和碳化层可将外部的氧气、热量、挥发性可燃物与内部的高聚物基材隔离开来以实现阻燃作用。除此机理之外，目前还有一种新的观点认为，有机防火堵料在凝聚相可与高聚物或高聚物碎片作用以减少挥发性可燃物质的生成，而某些含磷的有机堵料物系
也可能参与气相反应而发挥阻燃作用。例如，人们已经知道有几种含磷化合物(如三氯化磷和三苯基氧化膦)对于阻止氢一空气混合物的供烧比卤素更有效。
一般来讲，有机堵料的阻燃机理与被阻燃的高聚物有关，其阻燃效率也是如此。它尤其适用于含氧高聚物的阻燃处理。例如，有机防火堵料阻燃非含氧高聚物HDPE的氧指数与有机堵料的用量成正比，而当有机堵料阻燃含氧高聚物PET时其氧指数与有机堵料用量的平方根成线性关系。
由于有机堵料中只含阻燃元素磷，相对于其他含磷阻燃剂而言，它可以产生更多的磷酸，即阻燃效率高。因此要达到相同的阻燃性能时它的用量要少，再加上有机堵料的溶解性低、熔点高等原因，用有机堵料阻燃的高聚物的物理力学性能要比用其他阻燃剂时好。