大多數氧氣阻火器由可穿過許多小的，均勻或不均勻的氣體通道或氣孔的固體材料組成。這些通道或孔隙應盡可能小，以使其能夠穿過火焰。這樣，火焰進入阻火器并被分成許多小火焰流而被撲滅。熄滅的機理是傳熱和壁效應。
1、傳熱效應
傳熱是可以防止火焰擴散并迫使火焰熄滅的因素之一，*，氧氣阻火器由許多小通道或小孔組成。當火焰進入這些小通道時，將形成許多小火焰流。由于通道或孔的大的傳熱面積，火焰的溫度在通過通道壁進行熱交換后降低，并且火焰在一定程度上被熄滅。結果表明，當阻火器材料的導熱率增加460倍時，阻火器的淬火直徑僅變化2.6％。即，傳熱是熄滅火焰的原因之一，但不是主要原因。因此，對于用作阻燃劑的阻火器，材料的選擇不是很重要。但是，選擇材料時應考慮機械強度和耐腐蝕性。
2、器壁效應
根據燃燒和爆炸的鏈反應理論，認為燃燒和爆炸現象不是分子之間直接相互作用的結果，而是在氫氧根下，分子被分解為非常活潑和短壽命的自由基。激發外部能量（熱能，輻射能，電能，化學反應能等）。這些自由基進行化學反應。當自由基與另一個分子相互作用時，除產物外還可以產生新的自由基。這樣，自由基被消耗掉并產生新的自由基。可以看出，易燃混合物自燃的條件（燃燒后沒有外部能量）是新產生的自由基等于或大于消失的自由基。當然，自燃與反應系統的條件有關，例如溫度，壓力，氣體濃度，容器尺寸和材料。隨著氧氣阻火器通道尺寸的減小，自由基與反應分子的碰撞幾率降低，而自由基與通道壁的碰撞幾率增加，導致自由基反應的減少。當通道尺寸減小到一定值時，壁效應將導致火焰停止。因此，壁效應是阻火器的主要作用機理。從這一觀點出發，可以設計具有已知結構的阻火器以滿足工業需求。
