硅烷偶联剂的作用和效果已被人们认识和肯定，但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此显著的影响，现在还没有一套完整的偶联机理来解释？

化学结合理论：最常见、最多的作用机理，但应注意的化学键的形成必须满足一定量的量子化条件，化学键作用除外还由分子间的作用力；

浸润效应和表面能理论：改善有机物/无机两种性质差异大的润湿性，增进两种不同性质材料的相互润湿和吸附；

界面形成可变形层理论：树脂固化、冷却会产生热收缩，无机材料的膨胀系数远小于有机树脂，产生界面应力。硅烷偶联剂存在于界面区域，交联时产生互穿聚合物网络，形成挠性树脂层，消除残余应力；

约束层理论：无机填料区域内的树脂应具有某种介于无机填料和基质树脂之间的模量，而偶联剂的功能就在于将聚合物结构 “紧束”在相间区域内。玻璃，二氧化硅和一些无机材料表面都有抑制聚醋和环氧树脂固化的副作用，如用硅烷进行改性，则偶联剂会约束无机填料阻碍固化的作用。