紫外线固化水性油墨的成膜机理对水性UV油墨的制备来说至关重要，只有弄清楚整个的固化成膜过程，才能在树脂、引发剂、水等方面的选择中找到理论依据。
水性UV光固化体系的干燥机理目前还有争议，一般认为水性UV油墨的干燥机理为：通过干燥装置除水后，在紫外线的照射下，光引发剂吸收辐射能量后分解为自由基或阳离子，引起聚合物发生聚合、交联接枝反应，在短时间内固化成三维的网状高分子聚合物。辐射固化体系根据光引发剂类型不同可分为自由基体系和阳离子体系，由于辐射固化油墨中多用自由基体系，在水性UV油墨的研制过程中推荐使用自由基体系。
水性UV油墨成膜过程大致分为二个阶段：
1、预挥发干燥机理
预干燥是光固化之前必须有的一道工序，不进行预干燥将导致光固化的最终结果不理想。紫外线固化水性油墨一般采用适当的加热办法，例如红外烘烤或热风干燥，来缩短初期水分蒸发的过程。随着水分逐渐挥发，分散状态的聚合物颗粒逐渐靠拢，但仍可自由运动。然后随着水分进一步挥发，聚合物颗粒达到紧密堆积，成为不可逆的相互接触，一般认为此时理论体积固含量为74%。
2、紫外线固化成膜机理
后期，分散相粒子开始凝结，此时仍然残留约3%水分。同时，含官能团的固化基分子在光引发剂的引发下在分散相粒子的界面以及内部发生固化反应。
其固化过程一般可分为四个阶段：①光与光引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用；②光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；④聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。
