氫氧化鎂作為阻燃劑的阻燃機理為：

氫氧化鎂受熱分解出水，同時吸收大量的潛熱，從而抑制聚合物溫度上升，延續其熱分解并降低燃燒速度，這就降低了樹脂在火焰中的實際承受溫度，具有抑制高聚物分解和可燃性氣體產生的冷卻效應。

分解后生成的氧化鎂是良好的耐火材料，切斷氧氣的供給、阻止可燃性氣體的流動，幫助提高樹脂抵抗火焰的能力，而且氫氧化鎂的熱分解溫度高達340℃，因此氫氧化鎂作為阻燃劑其阻燃性能十分優越。

氫氧化鎂在中等填充時能出現較厚的氧化炭層。炭化層的生成，阻擋了熱量和氧氣的進入及可燃性氣體的逸出，使脫水稀釋，吸熱降溫發揮更大作用，加入氫氧化鎂降低了初始的氧化分解溫度.且隨用量的增加下降程度變大。此外生成的氧化鎂使優良的耐火材料覆蓋于高聚物表面.亦能提高高聚物抵抗火焰的能力。

與其他兩種無機阻燃劑碳酸鈣和氫氧化鋁相比，氫氧化鎂雖然對預燃區和燃燒區的作用小，但發生在固體降解區的阻燃作用卻大大超過了碳酸鈣和氫氧化鋁.在消煙作用上也十分明顯。氫氧化鎂作為一種無毒阻燃劑，可用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、三元乙丙橡膠及不飽和聚酯等高分子材料的阻燃消煙.尤其適用于加工溫度較高的聚烯烴塑料。