厚涂型鋼結構防火涂料的基本組成是：膠結料（硅酸鹽水泥、氯氧化鎂或無機高溫黏結劑等）、骨料（膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、礦棉、巖棉等）、化學助劑（改性劑、硬化劑、防水劑等）、水。鋼結構防火涂料基料的硅酸鹽水泥、氯氧化鎂水泥和無機黏結劑，常用的無機黏結劑包括堿金屬硅酸鹽類以及磷酸鹽類物質等。
但在堿金屬硅酸鹽中往往都存在著游離的堿金屬離子，空氣中的酸性氣體和CO2等將與其發生化學反應。如果單獨用堿金屬硅酸鹽來作為涂料的基料時會使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差，并且涂層容易出現開裂、脫粉等不良現象。因此如果采用堿金屬硅酸鹽作為鋼結構防火涂料的基料，首先要解決的關鍵問題就是對其進行改性，即解決對游離的堿金屬離子的抑制問題。
磷酸鹽類黏結劑也是常用的無機黏結劑，用它作為防火涂料的基料時，避免了堿性氧化物與空氣中的酸性氣體反應的問題，從而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指標。但是，磷酸鹽類黏結劑中M/P的摩爾比（M指金屬，P是磷）對涂料的貯存穩定性、耐水性以及涂料與鋼基材的黏結力等各項性能都有直接的影響。因此，在以磷酸鹽為基料的鋼結構防火涂料的研制中，基料摩爾比的控制是很重要的。
由于厚型鋼結構防火涂料的涂層厚而且用量多，增加建筑物自重。因此，在涂料應注意加入一些輕質材料和高效隔熱骨料以降低涂料的密度。用得最多的輕質隔熱骨料主要是膨脹蛭石和膨脹珍珠巖。
蛭石是一種含鐵、鎂的鋁硅酸鹽類礦物質，具有層狀結構，層間有結晶水。它受熱膨脹時，會像水蛭一樣蠕動，故名蛭石。蛭石經過晾干、破碎、篩選，在850~1000的溫度下煅燒，顆粒會膨脹20倍以上，形成膨脹蛭石。其密度為80~200kg/m3，熱導率為0.17~0.25W/（m·K），耐火性能強，吸聲、隔聲性能好，無毒無味，是防火涂料的重要摻材。
珍珠巖是一種玻璃質巖石，經破碎、篩分、預熱、瞬間焙燒，可膨脹至20倍左右，形成具有蜂窩泡沫狀結構的膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的質量極輕，容重為80-250kg/m3，熱導率為0.042~0.076W/(m·K)，具有保溫、隔熱、不燃、無毒、化學穩定性好等特性，也是防火涂料中的重要填料。