光稳定剂的作用机理因自身结构和品种的不同而有所不同。有的可以屏蔽、反射紫外线或吸收紫外线并将其转化为无害的热能 ；有的可猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态，排除或减缓了发生光氧化还原反应的可能性；有的因捕获因光氧化还原产生的自由基，从而阻止了导致制品老化的自由基反应，使制品免遭紫外线破坏。
工业上对光老化的有效防止阻缓，多以两种以上有不同作用机理的抗老化剂复配，因为各种抗老化剂特别是光吸收剂都有自身对紫外线不同的吸收波段。复配配方如：二笨甲酮+苯并三唑类加受阻胺(HAL)类，可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。
防晒化妆品中所加入的紫外线吸收剂，其防晒机理也是基于分散或吸收入射到皮肤表面上的紫外线，从而使皮肤避免或减少受到紫外线伤害。
选择光稳定剂应考虑以下因素：1、能有效的吸收290—400nm波长的紫外线，或能猝灭激发态分子的能量，或具有捕获自由基的能力；2、自身的光稳定性及热稳定性好；3、相容性好，使用过程中不渗出；4、耐水解、耐水和其他溶剂抽提；5、挥发性低，污染性小；6、无毒或低毒，价廉易得。
光稳定剂可分为四类：(1)光屏蔽剂,主要有炭黑、氧化锌、二氧化钛和锌钡等;(2) 紫外线吸收剂：在工业上应用最多的是二苯甲酮类、水杨酸类和苯并三唑类等;( 3) 猝灭剂：主要是金属络合物,如镍、钴、铁的有机络合物;( 4) 自由基捕获剂：主要是受阻胺类衍生物。
其中，光屏蔽剂能反射或吸收太阳光紫外线，即是在聚合物与光源之间设置一道屏障，阻止紫外线深入聚合物内部，从而可使聚合物得到保护。紫外线吸收剂是一类能选择性地强烈吸收对聚合物有害的太阳光紫外线而自身具有高度耐光性的有机化合物。猝灭剂是一类能有效转移聚合物中光敏发色团激发态能量并将其以无害的形式消散掉从而使聚合物免于发生光降解反应的光稳定剂。自由基捕获剂则是通过捕获和清除自由基以切断自动氧化链反应的方式实现。 | 
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