水性UV涂料是研究较多的一类新型绿色材料，其相关机理如下。
1光固化
涂料在光辐射下进行的反应是典型的光化学反应与链式聚合反应。不同的光引发剂匹配不同波长的光，而大多数光引发剂只对波长为100~400nm 的光较为敏感。在光照下，一部分波长与光引发剂相匹配的光被光引发剂分子以“一个分子只吸收一个光子”的方式吸收，之后分子从吸收的光子中获得能量，导致分子内原子的外层电子分布发生变化，分子从普通稳态激发，进入不稳定的活跃状态。处于不稳定活跃状态的光引发剂分子通过自身弱键均裂或者在外加试剂(如助引发剂)的作用下裂解，产生能够引发低聚物树脂分子的不饱和键断开的活性中间体物质，并与低聚物单体结合，之后与其余低聚物单体发生链式聚合反应而交联成膜。
2水性化
主要利用盐易溶于水的原理，在聚合物的分子链上引入一定数量易与水亲和的极性基团，同时为了获得稳定的水性体系而加入少量醇或醚醇，经过与有机胺、低分子酸等发生酸碱中和反应制成盐，即可得到溶于水的树脂粒子。
水性UV涂料的特点
1材料本身
水性UV涂料以廉价、无毒的水作为稀释剂来调节黏度，一方面可以实现薄层涂布，另一方面使无活性稀释剂、零 VOC 排放、零刺激性等涂料配方变成可能，降低了成本，保护了环境。活性稀释剂会引起固化收缩，用其制备的涂料尤其不适合涂覆在塑料等非吸收性表面，以水做稀释剂不但解决了这一问题，而且可以增强对基材或底漆的黏附力。一般认为相对分子质量与漆膜的韧性和硬度成正比。油性光固化涂料中主要成膜低聚物的相对分子质量较低，而参与成膜且调节黏度的活性稀释剂的相对分子质量也不高，因此很难兼顾高硬度和高韧性，而水性UV涂料可以使用相对分子质量大的低聚物，克服了这一缺点。
2施工过程中的人机适用性
传统的溶剂型涂料需要烘烤或者加热数小时甚至数十小时才能干透，而光固化涂料不仅不用烘烤，节约了能源，而且固化速率非常快，最快的甚至只需 0.05 ~ 1.00 s，这就给连续快速施工带来了便利。不易燃的水代替了易燃、有刺激性的有机溶剂，提高了施工的安全性。因涂料易溶于水，故涂装的器皿和工具也容易清洗。
3水性UV涂料的缺点
(1)因体系中有水，故涂装固化前需进行预除水。一方面多了一道施工工序，影响效率；另一方面，将1mol水蒸发需要40.6kJ热量，在节能低耗方面还需改善。
(2)大部分基材的表面张力为20.0~50.0mN/m ，其中钢铁的表面张力为36.0~50.0mN/m。水的表面张力是72.7mN/m。套用朱定一等提出的计算固体表面张力的关系式，算得水在钢铁表面的湿润角为68.13°~108.40°，因此水不易浸润基材，容易导致涂布不均匀。
(3)光照死角的存在会延长完全固化的时间。
(4)水性体系的稳定性以及所得涂层的防霉、防冻、耐水、耐候等性能需要提高。
