钝化的机理主要有两种，分别为薄膜理论和吸附理论。
薄膜理论认为金属或合金腐蚀时生成了一层非常薄的保护膜（厚度为几十埃），它阻滞了阳极反应的进行，使电位升高许多，这种薄膜就称为钝化膜。试验证明钝化膜是确实存在的，其结构一般认为是非晶态的、含结合水的氧化物。
吸附理论认为，金属或合金表面吸附了氧，其中的一部分氧被金属中的电子偶极化，成为电偶极子，其带正电性一端在金属表面上。氧优先吸附于金属表面的活性最大的一些点上，从而降低阳极活性，阻滞阳极反应的进行。吸附理论有试验依据。例如试验表明，氧吸附于金属表面的总面积占全部表面的6%就足以阻滞阳极反应进行，使金属钝化。但吸附氧量如果换算为氧化物，即使按单分子层计，也不能包覆整个金属表面，这是薄膜理论不能解释的。
关于钝化机理的这两种理论并不相背，不妨结合起来考虑。例如生成的钝化膜可能有孔，此处若有氧的吸附层存在，就可以达到较好的钝化效果。
