成膜物质是组成防火涂料的基础，因此有时也称之为基料，它具有黏结防火涂料中其他成分的作用，对防火涂料和涂膜的性质起着决定性的作用。防火涂料成膜物质最基本的特性是能够经过施工后形成薄层的涂膜，并为涂膜提供所需要的各种性能。因此，防火涂料常以主要的成膜物质来进行命名，如环氧铁红防锈底漆、丙烯酸聚氨酯面漆等。

早期使用的成膜物质是动植物油，如桐油、亚麻油和鱼油等。现代用于防火涂料的成膜物质主要是合成树脂，如醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂等。现代防火涂料多使用几种成膜物质互为补充或互相改性，以适应多方面性能的要求。

按照防火涂料成膜物质本身结构与所形成涂膜的结构来划分，现代防火涂料的成膜物质可以分为非转化型成膜物与转化型成膜物。

非转化型成膜物质在防火涂料的成膜过程中不发生变化，即成膜物质与涂膜的组成结构相同。它们具有热塑性，受热软化、冷却后变硬，多具有可溶解性。常见的非转化型成膜物质可以分为三类，即天然树脂、天然高聚物的加成产品和合成的高分子线型聚合物即热塑性树脂。

常见的天然树脂包括松香、虫胶和天然沥青等；天然高聚物的加工产品主要有硝基纤维素、氯化橡胶等；合成高分子线型聚合物有过氯乙烯、聚醋酸乙烯树脂等。

转化型成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化，即成膜物质形成与其原来组成结构完全不同的涂膜。它们是热固性网状结构高聚物，具有能起化学反应的官能团，在热、氧气或其他物质的作用下能够聚合成与原有组成结构不同的不熔不溶网状高聚物。

转化型成膜物质主要有：干性油和半干性油，主要来源于植物油脂，具有一定数量官能团的低分子化合物；天然漆和漆酚，含有活性基团的低分子化合物；低分子化合物的加成物或反应物，如多异氰酸酯加成物等；合成聚合物，如醇酸树脂、酚醛树脂、聚氨酯预聚物、环氧树脂和热固性丙烯酸树脂等。