常用的有机缓蚀剂通常由电负性较大的O，N，S及P等原子为中心的极性基和c，H等
原子组成的非极性基所构成这些极性基团的中心原子常含有一些未成对电子，而金属表面又存有大量的空d轨道通过电子转移，有机缓蚀剂通常会以配价键形式与金属表面形成金属配合物(chelate)，而这种配价吸附膜的稳定性直接影响着有机缓蚀剂的缓蚀性能．在电子转移过程中，有机缓蚀剂具有“提供电子亲核”(nucleophile)的特点，而金属表面的空轨道则成为“受电子中心”(electrophile)”。
在化学反应中，最容易引起化学变化的前线轨道应当是分子能量最高的最高占据轨道(HOMO)和最低空位轨道(LUMO)根据Fukui等人的前线轨道理论，化学反应常常发生在前线轨道中电于密度最大之处．具体情况如下，当参与反应的另一方试剂为“亲电子”试剂时，化学反应则应发生在HOMO轨道电子密度最大的某个原子部位上；而当反应的另一方试剂为“推电子亲核”试剂时，则反应应发生在LUMO轨道可容纳电子密度最大的某个原子部位上
近年来国内外已陆续开始通过量子化学计算来探讨有机物电子性能与其宏观缓蚀救能之问的内在关系．大量的研究表明，有机缓蚀剂其效能同其分子的最高占据轨道(HOMO)和最低空位轨道(LUMO)密切有关，常见的供电子型阴极有机缓蚀剂其缓蚀率随着HOMO轨道能量的增加而增大．事实上自20世纪70年代以来，有机物的最高占据轨道能量HOMO值一直被认为是一种反映分于活性的物理指标，常用以揭示同主链、结构类似的有机物其缓蚀性能的优劣．更有些研究者将HOMO值与有机物的缓蚀效率做了“定量结构一活性相关(QsAR)”分析，并绘制出半经验线性回归曲线，用以作为有机缓蚀剂合成及筛选的重要依据
除了考虑HOMO值大小与缓蚀效能关系外'JM Costa在总结前线轨道理论的基础上进一步指出：在分析有机缓蚀剂量化参数、电子性能与其缓蚀性能内在关系时，有机分子各组成原子对前线轨道电子云密度分布的贡献，也是一项关键的量化指标，而这一点经常会被研究者所忽略。
通过量化计算，直接得出目标分子的前线轨道能量以反映有机缓蚀剂与金属表面配合性能的优劣，并通过计算前线分子轨道系数来考察电子云密度分布，以及各组成原子对前线轨道电子云的贡献，从而找到可能的有机缓蚀剂“推电子”中心，已成为目前有机缓蚀剂理论研究以及性能评价的常用方法与手段．