對于聚氨酯泡沫塑料的化學交聯，其實現方式主要是共價鍵。活潑的異氰酸酯能與許多官能團發生反應。一般來說，將帶有兩個此類官能團的小分子物質成為擴鏈劑，而將帶有兩個以上此類官能團的小分子物質稱為交聯劑，因為前者可使基體分子主鏈變長，后者使基體分子鏈更易形成網絡結構。擴鏈劑與交聯劑配合使用，可使泡沫體固化過程加快，分子網絡交聯程度變高，交聯點分布均勻，得到密度高、泡孔小的泡沫塑料，從而提高其力學性能。

擴鏈劑的增多會使分子主鏈變長，活動能力增強，受到外力時可通過鏈段運動吸收能量，泡沫塑料的彈性和韌性得到改善，但剛性下降。交聯劑增多則使體系交聯密度上升，鏈段運動受阻，保持體型結構的能力增強，能夠抵抗較大的外力，泡沫塑料強度變大而柔性變差。但泡沫塑料中存在部分氫鍵，交聯密度的增加會導致鏈分離作用增強，這種分子間的非共價鍵引力效果會使因化學交聯健的增加而受到破壞。同時由于交聯健的引入破壞了分子鏈的規整性，降低聚氨酯泡沫塑料軟段的結晶能力。這些影響又都會使泡沫塑料強度相對下降，所以交聯劑用量不能過大。將擴鏈劑和交聯劑配合使用，可以得到綜合性能優異的泡沫。