無機奈米粒子具有光、熱、電、磁等特性，將其作為填料引入聚合物基體，不僅可對聚合物起到增強、增韌的效果；還可以有效地利用粒子容易捕獲燃燒反應放出自由基的特點, 提高材料的阻燃效能；也可以利用粒子燃燒時候在材料表面形成緻密而均勻的阻隔層來達到阻燃的目的，從而獲得綜合性能優異的高效阻燃效能的複合奈米材料。
其中氣相二氧化矽熔點可達到1650 (±75)℃，是一種優秀的阻燃材料。
奈米阻燃劑有無機氧化物、氫氧化物、層狀矽酸鹽、黏土、蒙脫土、碳奈米管等, 但在阻燃效果或者力學效能等方面都還存在一定的侷限性，2種或者多種阻燃劑並用也是阻燃材料的一種研究趨勢。
上圖為環氧樹脂與SiO2奈米複合材料的殘碳形貌。可以明顯看出，純環氧樹脂幾乎全部燃燒，在錐形量熱測試後的殘碳量最少。隨著SiO2用量的增加，複合材料的殘碳量逐漸增加，碳層越來越緻密、越來越完整。（注：該圖引自《奈米二氧化矽阻燃環氧樹脂研究》）
氣相二氧化矽主要由矽的鹵化物在氫氧焰中先高溫水解，再縮合而成的無定型奈米級粒子，具有純度高、無汙染、多孔性、耐高溫等特性，其粒徑小、比表面積大，在基體樹脂中能較好的分散。由於氣相SiO2表面具有矽羥基結構,可將氣相SiO2與具有阻燃效能的含磷、氮等元素及基團的阻燃有機物反應制備新型的無滷、無毒、低煙阻燃劑；氣相SiO2表面的矽羥基與具有阻燃元素有機滷矽烷反應, 可製備新型的疏水阻燃劑。這種阻燃劑不僅具備阻燃效能,而且提高了氣相SiO2與有機物的相容性, 有利於提高材料的綜合性能。
