采用细水雾灭火技术对保护对象可实施灭火、抑制火、控制火、控温和降尘等多种方式的保护，其灭火机理如下：
冷却，粒径越小，相对表面积越大，受热后更易于汽化，在汽化的过程中，从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量，从而使燃烧物表面温度迅速降低，当温度降至燃烧临界值以下时，热分解中断，燃烧随即终止。
窒息，细水雾喷入火场后，迅速蒸发形成蒸气，体积急剧膨胀，最大限度地排除火场空气，使燃烧物周围的氧含量迅速降低。当燃烧物周围的氧气浓度降低到一定程度时，燃烧过程会因缺氧而受到抑制或中断。
阻隔热辐射，细水雾喷入火场后，蒸发形成的蒸气迅速将燃烧物、火焰和烟羽笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力，能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品，达到防止火焰蔓延的效果。
浸润作用，颗粒大冲量大的雾滴会冲击到燃烧物表面，从而使燃烧物得到浸湿，阻止固体挥发出可燃气体，达到灭火和防止火灾蔓延的目的。
另外还有对液体的乳化和稀释作用。在灭火的过程中，往往会有几种作用同时发生，从而有效灭火。
