Aus physikalischer und thermodynamischer Sicht finden beim Einsatz von Wassernebel mehrere gleichzeitig wirkende Mechanismen statt, durch die Wassernebel Feuer löscht
1. Kühleffekt
In erster Linie kühlt der Wassernebel effizient die Brandfahne und die Brennstoffoberfläche und entzieht ihr eine signifikant hohe Wärmemenge. Dies geschieht dank der hohen latenten Verdampfungswärme (2.442 J/g) von Wasser.
2. Inertisierungseffekt
Der Wassernebel wird mit der Luft in den Brandherd hineingetragen und verdampft dort schnell aufgrund der großen Hitze. Durch die enorme Vergrößerung des Volumens der Wassertropfen bei deren Verdampfung (1.700-fach), wird der Sauerstoff am Brandherd verdrängt und das Feuer erstickt.
3. Absorbierung Strahlungsenergie
Wassernebel absorbiert als sekundären Mechanismus auch Strahlungsenergie und wirkt daher als thermische Barriere, die verhindert, dass umliegende Oberflächen (oder der Brennstoff selbst) durch Strahlung erhitzt werden.
Zusätzliche positive Nebeneffekte: Gasniederschlagung, Rauchgasauswaschung, Personenschutz (da Wassernebel so schnell wie kein anderes Mittel Temperatur absenkt und Rauchgase auswascht) sowie das Kühlen von Objekten.