涂料的主要成膜物质亦称粘结剂，它的作用是将其他成份粘结成整体，并能与基层材料的表面牢固附着，形成完整、坚韧的保护膜。它分为油料、树脂和无机胶凝材料三种。油料是涂料最早使用的成膜材料，是制造油性涂料和油基涂料的主要材料。油料按其来源可分为植物油、动物油和矿物油。按其能否固结成膜及成膜的快慢，分为干性油、半干性油和不于性油。不干性油如蓖麻油、椰子油、花生油；半干性油如豆油、向日葵子油、棉籽油等，这两种油料由于干燥时间长（一周左右），甚至在正常条件下不能自行于燥，一般不能直接用来制造涂料。故涂料中使用的油料主要是干性油，如桐油、梓油、亚麻籽油、苏子油等，有的掺人部分半干性油制成油脂类涂料。矿物油有天然沥青、石油沥青、煤油沥青等。无机胶凝材料包括水泥、石灰等传统材料的涂料。此外，还有主要是以无机高分子为组成物质的涂料，例如水溶性硅酸盐即碱金属硅酸盐系等无机涂料。涂料常用树脂有三类，即天然树脂、人造树脂和合成树脂。天然树脂是自然生成的，如松香、虫胶、玷圯脂。人造树脂由天然有机高分子化合物加工制成，如松香甘油酯（酯胶）、硝化纤维寺。台成树脂由单体经聚合反应或缩合反应而制得，如聚氯乙烯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。利用合成树脂制成的涂料，性能优异，涂膜光泽好，是现代涂料工业中产量最大、品种最多、应用最广的涂料。
以聚氨酯树脂作为主要成膜物质，在配以颜填料、溶剂、催化剂及其他铺筑材料等所组成的涂料称为聚氨酯涂料。在分子结构中含有重复的氨甲基酸酯（-NH-CO-O-）链节的高分子化合物称为聚氨酯树脂，全称为聚氨基甲酸酯树脂，简称聚氨酯。聚氨酯树脂是由多异氰酸酯和多羟基化合物反应生成的。常用的多异氰酸酯有芳香族多异氰酸酯，即甲苯二异氰酸酯，以及脂肪族多异氰酸酯，即六亚甲基二异氰酸酯。
多异氰酸酯可以和一系列带有活泼氢的化合物起反应，因此，聚氨酯涂料应用领域广泛，可塑性强。聚氨酯涂料附着力强。耐磨性好、涂膜丰满光亮平滑，具有优良的保护性能和优美的装饰性，耐酸、碱、盐和石油产品，是化工设备的良好防护涂料。由于异氰酸酯化学性质非常活泼，对含有活性氢的化合物，尤其是对水和超市特别敏感。同时异氰酸酯和其加成物的游离单体过多，要注意劳动保护。
以干性油为主要基料的油性漆，和以干性油及树脂为主要基料的磁的磁性漆，它们干结成膜的过程，都以氧化和聚合化学反应为主要的成膜机因；不含干性油的树脂漆类，就不会有氧化聚合性的化学变化，只要涂料中溶剂全部挥发，即可凝结成膜；还有依靠固化剂固化或加热烘烤才引起涂料结构变化干结成膜的，如环氧漆、聚氨酯漆就属于固化剂固化类型的漆，像氨基醇酸漆则是属烘干聚合型涂料。不过所有这此涂料成膜，无论是哪种反应机理，从涂层形成开始到逐步老化、破坏，始终是不间断进行着的，只是这些涂料在成膜后，反应速度大幅度减缓，它的减缓速度，则以涂层成膜物不同性能差异而已。
