氯盐腐蚀的机理目前学术界尚未有统一结论，可以简单认为是高温环境下，低熔点混合盐熔融，在金属表面形成液相，金属与液相混合盐之间发生了一系列反应，造成金属氧化膜的溶解脱落失效，进一步生成金属氯化物，导致了金属的流失。对于金属氧化膜与氯盐之间发生的具体反应，张楠[11]研究认为，氧化膜的存在会诱发碱金属氯化物腐蚀的开始，在腐蚀初期短时间内 (1 h)，钢片表面氧化层在氯化钠的诱导下，渗出金属氧化物和杂质如AlPO4、Ca1.98Mg0.02FeH6和SiO2，与此同时，NaCl以离子态渗入到氧化层内部，12 h之后，Fe2O3与渗入到氧化层内部的Cl-发生反应生成二聚三氯化铁，致使游离的O2-与Fe离子结合，生成更加疏松的氧化层。此前有德国学者[12]曾提到腐蚀原因很有可能与金属在碱金属及重金属熔融盐中的溶解度有关，认为未来的腐蚀实验应该多进行一些金属在熔融盐中的溶解度方面的研究。其实在其之前，Tetsuo等[13]为了揭示熔融氯化物的腐蚀机理，已经进行了几种金属氧化物 (Cr2O3、NiO、Co3O4、Fe3O4) 以及SiO2在两种混合熔融盐 (NaCl-KCl和NaCl-KCl-Na2SO4-K2SO4) 中的溶解度研究，根据他们的实验结果，这几种氧化物在熔融的氯盐和硫酸盐中的溶解趋势基本一致，而且溶解度小的MoO3和SiO2确实表现出了较好的耐腐蚀能力，不过他们认为溶解度小并不能完全解释这一现象。此外，考虑到实际腐蚀环境的复杂性，也有学者用接近实际工况的实验条件来模拟腐蚀，如祝建中等[14]将不锈钢材料置于O2-SO2-H2O-HCl-Cl2及灰组成的多元混合腐蚀气氛中，结果得到了较为复杂的腐蚀动力学曲线，其表现为多段曲线。他们认为灰中的碱金属氯盐NaCl和KCl加速腐蚀的机理是由于其能与不锈钢材料中的熔出物生成新的物相，这些物相可以和碱金属氯化物一同形成低熔点共熔物，高温时在金属材料表面形成液相，加强了固—液—气之间的传质作用，导致腐蚀加剧。