增塑剂的作用机理，目前有多种理论并存，既各有特色，又都有一定的局限性。主要理论有：力学理论(又称为润滑理论)、粘变理论、热力学理论和凝胶理论等。下面着重介绍力学理论。

聚合物分子闾的作用力有范德华力和氢键。范德华力是在物质的聚集态中分子与分子间存在着一种较弱的引力，它包括：色散力、诱导力和取向力。氢键是一个比较强的相互作用力。含有-OH基或-NH-基的分子，在分子间或分子内能形成氢键。现以PAE类增塑剂增塑PVC为例，具体说明增塑剂的增塑过程。

PAE类中最常用的增塑剂——邻苯二甲酸：二辛酯(DOP)的结构如下： 

PVC分子链的各链节是有极性的。所以分子链间相互吸引较强，故PVG塑料显示硬性。当PVC受热时，其分子链的热运动就变得激烈，于是分子链间的间隙增大，作用削弱。此时，增塑剂分子插入PVC分子链的间隔中。这样，PVC分子链的极性部分和增塑剂的极性部分相互作用，这种作用的结果，使得PVC增塑体系即使在较低温度下增塑剂仍保留在原来的位置上，从而妨碍了PVC分子链的接近，使PVC分子链的热运动变褥容易，从而达到增塑PVC的目的。例如，在升高温度下，DOP分子插入到PVC分子链之间，DOP的酯型偶极与PVC的偶极相互作用，并使DOP中苯环被极化。因此，DOP分子与PVC分子链很好地结合在一起。由于DOP分子中的非极性部分——烷基不能被极化，它被夹在PVC分子链之间，这样，就显著地削弱了PVC分子链之间的作用力，使PVC变形时链的移动容易。可见，用于PVC等极性聚合物的增塑剂分子内部都必须含有能与极性聚合物作用的极性部分和不与聚合物作用的非极性部分。