Bloqueando reações em cadeia de radicais livres, estabilizadores térmicos podem reagir com radicais livres gerados durante as reações de decomposição do plástico, bloqueando assim o processo de transferência e estabilizando o material plástico.

Reação de neutralização. Substâncias ácidas são produzidas durante a decomposição dos plásticos. Neste momento, as substâncias alcalinas do estabilizador térmico do plástico entram em ação e se combinam com as substâncias ácidas para causar uma reação de neutralização que bloqueia os danos causados pelas substâncias ácidas aos materiais plásticos.

Interromper a reação de degradação. A reação de degradação térmica de alguns produtos plásticos é a remoção do gás HCl da cadeia molecular, eliminando o HCl e interrompendo a reação.