PVC热稳定剂的主要作用是延缓PVC塑料的热分解过程，防止其在加工和使用过程中因温度升高而发生降解。
PVC热稳定剂在PVC塑料中的应用至关重要，因为PVC在160℃以上才能加工成型，但在120~130℃时就开始热分解，释放出HCl气体。如果不抑制HCl的产生，分解会进一步加剧，这曾是PVC塑料开发与应用的主要难题。PVC热稳定剂通过吸收氯化氢、消除不稳定的氯原子、捕获自由基等方式，有效地阻止、减少甚至停止材料的降解。具体来说，PVC热稳定剂的作用包括：
吸收氯化氢：与脱出的HCl反应，抑制自动催化。
消除不稳定的氯原子：置换PVC分子中不稳定的烯丙基Cl原子或叔碳位氯原子，抑制脱HCl。
捕捉自由基：与自由基反应，阻止链式反应。
与共轭双键加成：与PVC分子中的双烯发生加成反应，减少着色。
抑制氧化：抑制PVC的氧化，防止其进一步分解。
钝化金属离子：钝化具有催化脱HCl作用的金属离子，减少其对PVC分解的促进作用。
通过这些机制，PVC热稳定剂能够显著提高PVC塑料的加工和应用性能，延长其使用寿命，并保持制品的颜色和性能稳定。