多元醇與多異氰酸酯生成聚氨酯的反應，是所有聚氨酯泡沫塑料制備中都存在的反應。發泡過程中的“凝膠反應”一般即指氨基甲酸酯的形成反應。因為泡沫原料采用多官能度原料，得到的是交聯網絡，這使得發泡體系能迅速凝膠。基團的反應式如下：

              ﹏NCO+﹏OH→﹏NHCOO﹏

 在有水存在的發泡體系中，如聚氨酯軟泡體系、水發泡聚氨酯硬泡體系，多異氰酸酯與水的反應不僅是生成脲的交聯（凝膠）反應，且是重要的產氣發泡反應。所謂“發泡反應”，一般指有水參加的反應。

     ﹏NCO+H2O+OCN﹏→﹏NHCONH﹏+CO2↑

 上述幾個反應產生大量熱量，這些熱量可促使反應體系溫度的迅速增加，使發泡反應在很短的時間內完成。且反應熱為物理發泡劑的氣化發泡提供了能量。

   由于反應體系中短時間內存在大量異氰酸酯基團（NCO基團），在反應溫度（可高達130度以上）和催化劑的作用下，少量NCO可與氨基甲酸酯、脲進一步反應，分別形成脲基甲酸酯和縮二脲交聯鍵。在聚異氰脲酸酯硬泡配方中，異氰酸酯過量，在三聚催化劑作用下，產生異氰脲酸酯六元雜環，得到聚氨酯改性聚異氰脲酸酯泡沫塑料。發泡體系存在幾種反應，但各種反應不是同步進行的。研究表明，在聚氨酯泡沫塑料形成過程中，雖然氨酯形成反應和脲的生成反應都在發生，但反應的程度是不一樣的，即各種反應之間存在競爭。總的說來，在反應初期脲的生成反應比氨酯生成反應要快。在聚異氰脲酸酯泡沫形成過程中，一般是當氨酯或脲形成反應使體系熱量積累到一定程度時，在較高溫度NCO三聚反應才明顯發生，形成第2個溫度升高峰。