離子液體對纖維素等天然高分子材料具有良好的溶解能力，天然纖維素材料溶解于離子液體后，部分羥基能夠與離子液體發生置換反應，實現離子液體(尤其是P等阻燃元素修飾的離子液體)的引入，通過進一步熱壓處理，制得阻燃熱塑性聚合物。

從材料成型的角度，離子液體起到增塑劑的作用；從阻燃的角度，含P等阻燃元素的離子液體通過凝聚炭層以及氣相自由基捕捉，實現聚合物的阻燃。該阻燃機理通常適用于含豐富羥基的天然纖維素材料，包括棉、纖維素、木質素等天然高分子材料。