水溶性缓蚀剂的作用机理都是在金属表面生成稳定的保护膜，其膜的类型可分为以下几种情况。
（1）生成致密氧化膜这类缓蚀剂具有较强的氧化性，能够在金属表面生成不溶性的致密、附着力强的氧化物薄膜，当氧化膜达到一定厚度（如5〜10nm）,阳极氧化反应的速率减慢，金属被钝化，腐蚀速率大大降低，从而减缓或阻止了金属被腐蚀的过程，起到缓蚀的作用。此类缓蚀剂是阳极型的，值得注意的是这些缓蚀剂当用量不足时，不仅不能缓蚀，反而加速腐蚀。因为，若不能使金属全部钝化，腐蚀便集中于这些尚未钝化的区域内，此时钝化区可作阴极（而阴极面积较大），未钝化区作为阳极（较小），造成小阳极对大阴极，阳极区电流密度增大，使其发生剧烈的电化学腐蚀，还会引起严重的深度腐蚀。这类缓蚀剂又称为“危险性缓蚀剂”。
（2）生成难溶的保护膜
生成无机难溶的保护膜无机缓蚀剂分子能与阳极腐蚀溶解下来的金属离子相互作用，形成难溶的盐类保护膜，覆盖于金属表面上。难溶沉淀膜厚度一般都比较厚（为10〜100nm）,膜的致密性和附着力均不如（I）类钝化膜，防腐效果相对较差，但可以减缓、阻滞腐蚀过程的进一步发生。
(II)生成有机难溶的保护膜或难溶的络合物覆盖膜缓蚀剂分子能与金属离子生成难溶的络合物薄膜，从而阻止了金属的溶解，起到缓蚀作用。
（3）生成吸附膜 这类缓蚀剂能吸附在金属表面，改变金属表面性质， 从而抑制腐蚀。它们一般是混合型有机化合物缓蚀剂，如胺类、硫醇、硫 服、叱呢衍生物、苯胺衍生物、环状亚胺等。为了能形成良好的吸附膜， 金属必须有洁净的表面，所以在酸性介质中往往比在中性介质中更多地采用这类缓蚀剂。