磷酸锌的防锈机理有种种说法。Meyer在1963年提出磷酸锌在涂料体系中与羧酸形成复合物，认为磷酸锌在涂层内部缓慢离解为磷酸离子，缩合磷酸离子与金属表面反应，形成复杂的有粘附性的Me-Zn-P2O5化合物覆盖膜，使金属钝化，或在金属表面和漆料之间构成复杂的络合物。此外，锌离子也形成难溶性络合物，起到阴极保护的作用。尤其是在起初腐蚀过程中，由于结晶水的存在，它和涂料中的-OH和-COOH反应，可能产生凝胶体。这种反应通过多层底漆中磷酸锌的混合而进行，当底漆涂料中的-OH、-COOH基团和磷酸盐反应的时候，将得到内层粘结力。

Harrison等人在1965年提出，由于铵盐的污染对钢铁的腐蚀是很激烈的。磷酸锌能抑制铵离子，通过漆膜的渗透和扩散作用使金属表面慢慢“磷酸盐化”，并保持钝态。磷酸根的存在会大大减轻铵离子的危害，控制金属的腐蚀。锌离子则可能在钢铁表面形成阴极保护，阻止金属的进一步腐蚀。可溶性磷酸盐与在金属表面的阴极区域产生的二价铁离子反应，形成难溶性沉淀覆膜的阴极型抑制剂。但是，磷酸锌几乎是不溶的，所以它的作用曾被怀疑过。关于这个问题，C1ay等人对磷酸锌的萃取液进行了铁的恒定电流的极化试验，证实了它的防腐作用，于1973年提出磷酸锌水解后能与铁锈生成杂多酸络合物，形成坚韧的漆膜，从而起到稳定铁锈的作用。