電活性聚合物可有多種不同的機制，但總體可以分為電子型和離子型兩大類[1]。
電子型
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電子型電活性聚合物，即電場活性材料，通過電場中靜電力作用誘導產生電致伸縮效應以及靜電、壓電和鐵電效應[9]。因為其整個過程不需要保持在溶液環境，也被稱為干驅動體系[10]。這種材料可在直流電場作用下產生誘導位移，例如介電彈性體，當加載電壓後它將沿電力線方向產生收縮，並在與電力線垂直正交的平面內擴展延伸。這種材料通常需要較高的激勵電場（>100V/μm），接近擊穿電場[1][9]。
鐵電體聚合物
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鐵電體聚合物，或鐵電聚合物，是一類具有鐵電性的晶體極性聚合物[11][12]。這類聚合物本身具有電子偶極距，當施加適當的電場後，這個偶極矩會反向[10]。最常見的鐵電體聚合物是聚偏氟乙烯（PVDF）和它的共聚物，具有良好的柔韌性並易製成大面積的薄膜，因而在音頻和超聲傳感器、生物醫學傳感器、機電換能器以及熱釋電和光學器件中具有很大的應用前景[9][13]。
電致伸縮接枝彈性體示意圖
電致伸縮接枝彈性體
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電致伸縮接枝彈性體由彈性的聚合物骨架和接枝的可結晶極性基團組成。柔性的骨架結構提供無規態鏈結構，從而形成三維的網絡結構，並與接枝結晶區域物理交聯。主鏈與支鏈由帶有電荷的極性單體合成，可以產生偶極矩，使結晶支鏈誘導極化[14]。施加電場時，偶極子產生轉矩作用刺激支鏈的極化單元旋轉，主鏈局部重排，彈性體產生變形[9][10]。
液晶彈性體
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液晶彈性體長鏈分子之間的介晶基元使其可以相互滑行穿過彼此，使材料能夠在很小的作用下即可以發生伸長現象。材料的單域向列相液晶彈性體和導電聚合物組合，通過向列相和各向同性相之間的相轉變產生電活性，液晶側鏈的重排使聚合物主鏈發生應變，從而產生驅動力[15]。向列型和各向同性態之間的轉換產生電活性，這種轉換時間小於1秒。因其具有生物相容性，因此可以用來製備人造肌肉和微型設備等。
離子型
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離子型電活性聚合物通過聚合物中的離子移動來驅動執行器。離子型電活性聚合物往往需要相對較低的電壓和較大的電流，能量效率相對較低，需要持續供能來維持形狀。典型的例子有導電聚合物、離子聚合物-金屬複合材料和響應性凝膠。這類聚合物通常在液體電離環境下操作，因此常用於生物體環境下的應用[1]。
沒有電場時IPMC中的陽離子隨機散布。當加載電壓後陽離子聚集導致聚合物向電極的一邊彎曲
電流變液
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電流變液是由懸浮顆粒分散於介電常數較低的絕緣液體中製得，顆粒直徑在0.1-100μm範圍內[16]。當施加強度較大的電場時，由於誘導偶極距的運動，鏈會沿著電場方向排列，從而引起結構及粘度的改變，產生應變及其它特性，使電流變體從液體轉變成黏彈性物質，響應時間可以達到微秒級[10]。其潛在的應用包括減震器、發動機支架和聲學阻尼器等[16]。
離子聚合物-金屬複合材料
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典型的離子聚合物-金屬複合材料（IPMC）由離子聚合物薄膜和鍍在兩表面的貴金屬電極組成，離子聚合物膜內含有大量的陽離子以中和共價鍵合在聚合物骨架上的陰離子[17]。這種複合材料可以在較低的驅動電壓和低阻抗下產生較大的應變。電場導致離子濃度的改變，從而吸引水分子移向聚合物的一側，導致層狀結構向電極的一邊彎曲。非均勻分布的水分子導致驅動器一側溶脹而另一側收縮[10]。由於膠原纖維本身主要由自然帶電離子聚合物構成，所以這類材料擁有良好的仿生應用前景[18]。