涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡，形成泡沫，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可延滞热量传向被保护基材的速度；根据物理化学原理分析，涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应，也消耗了燃烧时的热量，有利于降低体系的温度，这几个方面的作用，使防火涂料产生显著的防火隔热效果。涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化，但涂层热导率很低，延滞了热量传向被保基材的速度，防火涂料的涂层本身是不燃的，对钢构件起屏障和防止热辐射作用，避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应，也消耗了大量的热，有利于降低体系温度，故防火效果显著，对钢材起到的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层，它能起隔绝氧气的作用，使氧气不能被保护的易燃基材接触，从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大，隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果，厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。

国内外就隧道防火涂料研究已开展了大量的工作。如国内学者提出一种以硅酸盐为主要粘结剂，以氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁等为填充料，四硼酸钠为防火助剂的隧道防火涂料；针对隧道砌体不耐高温的特点，研制了一种以无机胶凝材料为主的耐潮湿环境的水硬性隧道防火涂料，该涂料可同时应用于钢结构和混凝土的防火保护；开发了一种新型的物理膨胀阻燃剂，以可膨胀石墨为主，制取了一种无卤、环保、并具有优良防火性能的物理膨胀型防火涂料。而国外学者研制出建筑物表面的无机防火涂料，由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨胀珍珠岩、无机玻璃纤维等组成；推出了以海泡石、钙硅石、增强纤维、高铝水泥、无定型硅石为主要组成的防火涂料，该涂料具有很好的绝热性和防爆裂性，可应用于建筑物外墙、隧道等；可用于金属和混凝土表面的防火涂料，由膨润土、硅酸铝、硅灰石、硅酸镁、玻璃微珠及一些多孔填料组成，粘结剂为水玻璃、波特兰水泥、石膏、磷酸盐类中的一种或几种等。