水溶性涂料的成膜固化機理與一般溶劑型涂料相同，但其成膜過程卻另有特點：

(1)水溶性樹脂由于需水溶，其分子量都不會太大，否則水溶困難，因此，作為一種高分子材料使用多半是制成熱固型的。在涂膜加熱固化過程中，通過樹脂系統(tǒng)中的活性基團或外加交聯(lián)劑的活性基團之間的交聯(lián)反應形成不溶不融的網狀結構，從而提供優(yōu)良的漆膜性能。當然也有些白干型的水溶性涂料，例如水性自干型醇酸樹脂漆，美國SpencerKellag公司生產的Kelsol 3902、Kelsol 3907短油度醇酸樹脂，Kelsol 3922長油度醇酸樹脂，Kelsol 3931亞麻油聚合物醇酸樹脂，Kelsol 3960、Kelsol 3961中油度醇酸樹脂均屬于白干型水溶性涂料。但這些是在催干劑的存在下通過氧化交聯(lián)成膜固化的。

(2)為了增加水溶性樹脂的水溶性，多半水溶性樹脂都是以羧酸鹽或胺鹽的形式存在。因而在成膜固化過程中，首先是氨或胺的揮發(fā)。當然在加熱過程中，也有可能形成胺的衍生物。也有使用氨/鋯絡合物作羧酸型高聚物的交聯(lián)劑，當樹脂里的水和氨在常溫揮發(fā)后，酸性高聚物與鋯離子可通過離子鍵進行交聯(lián)成膜，常溫下可以干燥。

離子交聯(lián)方法簡單，在其他水性系的常溫交聯(lián)中，也獲得應用。

(3)水溶性涂料除采用刷、噴、輥、浸等一般涂裝外，更重要的是用于電沉積涂裝。當然作為電沉積涂裝的涂料在制造上另有要求。在電沉積涂漆過程中，帶雙鍵的分子一部分吸收了水電解產生的氧，因而使干燥成膜速度加快