泡沫物料在混合后幾秒鐘內一般就在催化劑的作用下開始反應。在泡沫的形成過程中，水與異氰酸酯反應生成CO2，或物理發泡劑，或體系中同時存在的水產生的二氧化碳及輔助發泡劑，首先溶解于反應混合液中，隨著液相中氣體濃度的增大，逐漸達到飽和。在體系中微細固體顆粒、液體泡沫穩定劑或是本來溶解在物料中的微細氣泡等成核物質的存在下，二氧化碳或及在吸收反應熱后氣化所產生的發泡劑氣體開始逸出而形成氣泡。這種引起氣泡形成的物質稱為“成核劑”。在成核劑存在下，氣體可從較低濃度的氣液飽和溶液中析出形成泡。反應混合料中缺少成核劑時，氣體也能從其過飽和溶液中分離出來形成氣泡，但成核劑可使氣體在物料中產生更多的氣泡。成核劑包括溶解在多元醇和異氰酸酯中的空氣或氮氣物烊中水分產生的二氧化碳、泡沫穩定劑、炭黑等填料。泡沫穩定劑越多，生成的泡孔就越細。最經濟、作用最明顯的成核劑是干燥空氣或氮氣。為了得到均勻細密泡孔的制品，常向混合頭內通入少量空氣，并通過高速攪拌，使其均勻分散。

由于氣泡內部的壓力比周圍液體中的壓力高，壓力差（ΔP）與液體的表面張力（γ）成正比，而與氣泡的半徑（R）成反比，即ΔP=2γ/R，于是小的氣泡因內壓高而向液體中擴散而失去氣體，大的氣泡傾向于接受從液體中擴散來的氣體而長大。將不再產生新的氣泡。

當氣泡開始長大時，可看到混合物料發白。從物料混合至出現乳白的這段時間稱“乳白時間”。它是重要的發泡工藝參數之一。在開始發生乳白后，泡沫開始上升。發泡體系中形成的氣泡數量和泡沫塑料中的泡孔的大小取決于外加成核劑的作用。溫度對氣泡形成的影響也很大。當溫度升高時，氣體在液體中溶解度降低了，故會有更多的氣泡形成或使先前的氣泡長大。

在泡沫生產中，延長乳白時間，有利于大氣泡的生長；增加催化劑用量，縮短乳白時間，由于凝膠反應和氣泡形成的競爭反應，可得到細孔泡沫；有機硅表面活性劑降低液體的表面張力，會減少溶解與分散的氣體之間的壓差，減少了相鄰氣泡的壓力差，降低氣泡變大的趨勢，使泡沫體系穩定。