隧道防火涂料的防火机理大致可归纳为以下五点：
(1)本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧的速度。
(2)隧道防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
(3)隧道防火涂料受热分解出不燃惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
(4)含氮的隧道防火涂料受热分解出NO、NH3等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。
(5)膨胀型隧道防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。隧道专用防火涂料分类：饰面隧道专用防火涂料；木材隧道专用防火涂料；钢结构隧道专用防火涂料。
隧道防火涂料的施工一般采用分层间隔性施工工艺，分基层（防火层）和表层（颜色层）施工。施工期间及施工后的 24h 内，环境温度不得低于 4 ℃ ，以防止遭受冻害。在极度干燥和炎热条件下，应创造必要的养护条件，防止涂层失水过快。
隧道防火涂料耐火填料：
是隧道防火涂料的骨架成分之一，约占涂料总体积的 35 %～ 38 %，其主要作用是高温隔热和降低热导率。海泡石、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、玻璃空心漂珠、高岭土、矿渣棉、超细硅酸铝等均是良好的无机轻质隔热填料。
从国内外各类防火涂料的文献专利看出，用于保护不燃性建筑结构的涂料包括有机膨胀型厚浆涂料和轻体无机防火涂料两类。在火灾温度下，有机膨胀涂料的碳质泡沫层，易逐渐消失而降低防火隔热作用，即使是的涂料，涂层增至 4 mm 时，耐火极限也只有 1h 。而无机防火涂料，由于密度轻，热导率小，耐火性能好，随涂层厚度不同，可满足 1 ～ 2h 甚至更长时间的耐火要求。但纯无机物构成的防火涂料，容易出现硬而脆、产生龟裂脱落等不利情况。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般应采用非膨胀型、无污染的水性有机—无机复合涂料的研究技术路线。