电泳涂装过程伴随电泳、电沉积、电解、电渗等四种化学物理作用的组合，而形成涂膜，其原理介绍如下。
1、电泳（eletro phoresis）胶体溶液中的阳极和阴极接电后，在电场的作用下带正（或负）电荷胶体粒子向阴极（或阳极）一方泳动现象称为电泳。胶体溶液中的物质不是分子和离子形态，而是分散在液体中的溶质，该物质较大(10的-7次方—10的-9次方m 程度），不会沉淀，而是分散状态。
2、电沉积凝集（electro coagulation） 固体从液体中析出的现象称为凝集（凝聚、沉积），一般是由于冷却或浓缩溶液而产生，而电泳涂装中是借助于电。在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极上凝聚，带负电荷的粒子（离子）在阳极聚集，当带正电荷的胶体粒子（树脂和颜料）到达阴极（被涂料）表面区（高碱性的介面层），得到电子，并与氢氧离子反应变成水不溶性，沉积在阴极（被涂物）上。
3、电解（electrolysis)在具有离子导电性的溶液中的阳极和阴极接通直流电，阴离子吸往阳极，阳离子吸往阴极，并产生化学反应。在阳极产生金属溶解，电解氧化，产生氧气、氯气等，阳极是能产生氧化反应的电极。在阴极产生金属析出，并将H离子电解还原为氢气。
4、电渗（elestro and osmosis） 在用半透膜间隔的浓度不同的溶液的两端（阴极和阳极）通电后，低浓度的溶媒向高浓度侧移行现象称为电渗。刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这就是电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜，脱水使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆可用手摸也不粘手，可用水冲洗掉附着在湿漆膜上的槽液。