聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二噁英。PVC也存在热稳定性差、燃烧时烟密度大等缺点。PVC热稳定性差与其分子结构中含有化学缺陷结构(如烯丙基氯、叔氯、带双键或过氧化物残基的端基等)有关，在受热条件下易发生自催化脱氯化氢反应，形成共扼多烯链，进而发生断链、交联而变色、降解。在燃烧过程中，PVC首先发生脱氯化氢反应，进而发生交联、环化、断链等一系列反应，继续燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、含苯环化合物和炭烟尘，对环境和人身安全有很大危害。在所用通用塑料及工程塑料当中，PVC是燃烧生烟量最大的塑料品种之一。

聚氯乙烯燃烧方程式为，（CH2-CHCln + 5n/2 O2 === 2n CO2 + n H2O + n HCl