聚合物纳米复合材料的阻燃方法是目前使用的最新技术。聚合物纳米复合材料是填充有纳米级颗粒的聚合物，这些颗粒精细地分散在聚合物基质中，使得大部分聚合物实际上都是界面聚合物。这与传统聚合物复合材料的不同之处在于，界面聚合物通常只是次要组分，而传统复合材料中的纤维/填料尺寸相当大，这意味着聚合物通常是微观和宏观尺度的块状材料。聚合物纳米复合材料是宏观尺度、微观尺度和纳米尺度的所有界面聚合物。对于阻燃性，聚合物纳米复合材料是凝聚相阻燃剂，通过形成富含纳米颗粒的防火屏障（如图），在火灾条件下减缓（但不停止）聚合物的质量损失速率。这会导致火灾期间的峰值放热率降低并抑制聚合物流动（熔化/滴落），但不会降低燃料的总放热；它只是将其分散在更长的时间内，并使其燃烧不那么强烈（如图）。
此外，纳米复合材料显示出较早的点火时间，如图所示，但许多其他阻燃剂也显示出较早的点火时间，因此这种影响可能是也可能不是负面特征 。聚合物纳米复合材料本身确实可以延缓火焰的生长，但还不足以单独通过监管测试。尽管如此，这种放热率和火势增长的降低是显着的，并且随着更多的聚合物纳米复合材料进入商业用途以用于其他性能（增强的热、机械、电性能），人们可以争辩说，在任何使用聚合物纳米复合材料的地方，人们都在使用较低的可燃性/阻燃聚合物系统。因此，由于聚合物纳米复合材料降低了聚合物的基础可燃性，它们可以与其他传统阻燃剂结合，生产出具有更好的可燃性/机械性能平衡的新型阻燃材料。更具体地说，与单独使用传统阻燃剂相比，可以使用更少的传统阻燃剂与纳米复合材料组合来达到相同水平的防火安全性（在某些情况下更好）。这已经在许多聚合物系统中得到证明，并且已经在一些商业系统中发挥作用。实际上，无论纳米填料如何，聚合物纳米复合材料技术似乎是一类几乎通用的阻燃增效剂。它们本身当然会降低可燃性，但它们最好与其他阻燃剂结合使用，以生产出优异的阻燃性和多功能材料。
聚合物纳米复合材料作为阻燃剂各有利弊。用于商业纳米复合材料形成的最常用的纳米颗粒是粘土纳米颗粒（有机处理的层状硅酸盐）和碳纳米管/纳米纤维。粘土的成本往往相对便宜，但由于与粘土表面的有机处理相关的热不稳定性问题，它们可以放入的聚合物受到限制。碳纳米管/纳米纤维没有这种热不稳定性问题，但往往更昂贵或与许多聚合物没有良好的界面，导致难以生产所需的纳米复合结构。因此，尽管聚合物纳米复合材料可以极大地提高阻燃性，同时带来增强的材料性能，但它们最大的缺点是它们的新技术和对该技术的未知性。由于该技术是新技术，因此在某些人的脑海中并未完全证明其可靠的消防安全性能。此外，与卤代或磷基阻燃剂一样，纳米颗粒的安全性和环境处置也受到关注。
最后，该技术的新颖性和聚合物纳米复合材料结构的独特性意味着该技术需要非常小心和技巧才能生产出成功的聚合物纳米复合材料，而这种小心和技巧可能会增加产品的成本。聚合物纳米复合材料不像前面描述的其他添加剂那样容易实施。在大多数情况下，只要您能以均匀的方式将添加剂熔化到聚合物中，您将获得阻燃产品。聚合物纳米复合材料并非如此，如果不注意纳米复合材料的制备方法、聚合物/纳米颗粒界面以及涉及复杂科学分析的质量控制，就无法成功制造阻燃聚合物。