芯材泡沫塑料采用化學發泡劑，它們在受熱時分解放出氣體。常用的化學發泡劑，如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N，N′－二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等。許多熱塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。例如聚氯乙烯泡沫鞋，就是把樹脂、增塑劑、發泡劑和其他添加劑制成的配合料，放入注射成型機中，發泡劑在機筒中分解，物料在模具中發泡而成。

泡沫人造革則是將發泡劑混入聚氯乙烯糊中，涂刮或壓延在織物上，連續通過隧道式加熱爐，物料塑化熔融、發泡劑分解發泡、經冷卻和表面整飾，即得泡沫人造革。硬質聚氯乙烯低發泡板材、管材或異型材則用擠出法成型，發泡劑在機筒中分解，物料離開機頭時，壓力降到常壓，溶入氣體即膨脹發泡，如果發泡過程與冷卻定型過程配合得當，就可得到結構泡沫制品。

利用聚合過程中的副產氣體，典型例子是聚氨酯泡沫塑料，當異氰酸酯和聚酯或聚醚進行縮聚反應時，部分異氰酸酯會與水、羥基或羧基反應生成二氧化碳。只要氣體放出速度和縮聚反應速度調節得當，即可制是泡孔十分均勻的高發泡制品。聚氨酯泡沫塑料有兩種類型，軟質開孔型形似海綿，廣泛用作各種座椅、沙發的座墊以及吸音、過濾材料等。硬質閉孔型則是保溫、絕緣、減震和漂浮材料。