溴系和氯系阻燃劑主要在氣相中反應，釋放出溴、氯等低能自由基。通過抑制成焰自由基鏈式反應，低能自由基取代高能自由基(氫自由基和羥基自由基)。由于阻止或顯著減少了能量釋放，避免或大大減緩了燃燒過程④和⑤，防止了火災的發(fā)生或發(fā)展。

這些阻燃劑的有效性取決于其中包含的溴原子或氯原子的數(shù)量以及釋放的溴原子或氯原子的溫度范圍。例如，氯在比溴更寬的溫度范圍內(nèi)釋放，從而降低其在燃燒區(qū)的濃度。

在溴化或氯化阻燃劑中加入金屬化合物(如氧化鋅或氧化銻)，會形成一種過渡物質(zhì)，即所謂的金屬鹵化物，產(chǎn)生協(xié)同效應，提高阻燃劑的效率。例如三氧化二銻(Sb2O3)本身沒有阻燃性，但通過形成鹵氧化物(如氯氧化銻SbOCl)，可以有效增強氯化和溴化阻燃劑的效果。三氧化二銻作為催化劑，促進氯化和溴化阻燃劑分解成活性分子。