膨润土的主要矿物成分为蒙脱石，蒙脱石层间带负电荷，像一个带负电的大阴离子，可以吸附阳离子、水和有机极性分子。膨润土的吸水性很强，能够吸附本身质量5倍的水；吸附水后体积增大，能够膨胀至干体积的几倍至十几倍，并形成凝胶状物质。膨润土在水中能够释放出带电微粒而起到分散剂的功能，可改善水性涂料的悬浮性，增强储存稳定性。聚乙烯醇、丙烯酸、羟乙基纤维素等有机分子中的—OH、—COOH、—CCOH等极性基团能够被蒙脱石的层间负电荷所吸引，使极性基团的一端插人层间，形成蒙脱石-有机复合物，这种复合物一旦形成，便具有不可逆性，脱水后则形成疏水物。因而，膨润土作为增稠剂不但不会影响涂料的耐水性，还能够使耐水性有所提高；蒙脱石与有机物相互交联，形成网状立体结构，提高涂料的悬浮性；其干燥后留在涂膜中能够起到填料的作用而提高遮盖力。