目前对阻垢分散剂的阻垢分散作用机理异常复杂，目前尚没有明确的结论，但普遍认同阻垢分散的络合增溶作用具有关键意义。四羟甲基硫酸磷没有阻垢作用，杀菌效果较好。以碳酸钙结垢为例，当水经受热、搅拌、浓缩等作用，水中的结垢离子便会处于不稳定状态，有形成结垢的趋势。水中的成垢过程，是碳酸钙等晶体生成和成长的过程。阳垢分散剂剂要阻止结垢形成的*步，就要通过螯合作用控制成垢阳离子。

阻垢剂抑制结垢形成并非通过螯合阳离子作用来实现，因为阻垢分散剂所需要的浓度与成垢阳离子浓度不存在化学当量关系，而是一种低剂量效应关系低剂量效应是阻垢分散剂通过络合增溶作用控制微溶盐成垢性能的宏观表现。从结晶动力学可知，晶体生成的相变驱动力近似地正比于溶液的过饱和度。因此只要过饱和度足够大，相变驱动力完全可以克服能量位垒，溶液中就出现晶核，晶体就能长大成为结晶。

发酸基、膦酸基等通过物理或化学作用，可以吸附于碳酸钙小晶体上，使其界面能大大增加。按照吉布斯-汤姆逊理论，界面能越高，晶体的临界半径越大，从水中析出碳酸钙结晶就越困难。因此在未加阻垢分散剂时很容易析出碳酸钙结晶的过饱和溶液中加人少量的阻垢分散剂，就可将大量的钙离子稳定在水中，不析出碳酸钙沉淀。另外，碳酸钙过饱和溶液中有大量的碳酸钙小晶体(小于临界半径的晶体)，这些小晶体能吸附一定量的阻垢分散剂。因此阻垢分散剂浓度太低时，阻垢作用不显著。小晶体各部位的势能是不相同的，晶体的生长是通过比较少量的活性生长点的发展而进行的。

在晶体生长的台阶化理论中，这些少量的活性生长点实际上就是晶格的扭折位置。只要活性生长点部位吸附了阻垢分散剂，碳酸钙小晶体就难以继续生长，就不会出现大于临界半径的晶体，水中就不会形成碳酸钙垢。这样低剂量的阻垢分散剂就可以阻止大量的碳酸钙结晶析出，实现了宏观的低限效应。阻垢剂与钙离子形成的螯合结构中，以五元环*稳定，六元环次之。如EDTMP、ATMP和HEDP与钙离子形成的都是典型的五元环结构，因此都表现出良好的阻垢效果。聚磷酸盐一般形成的都是六元环结构，而聚电解质类则是多元环结构。