在缓释包装中微胶囊的作用机理是芯材通过壁材上的微孔、裂缝或半透膜进行扩散，从而释放出芯材物质。当微胶囊与包装基材结合后，芯材物质先从微胶囊中缓慢释放，再从包装材料中迁移，最后达到被包装物表面起功能性作用。采用微胶囊技术包埋香芹酚和百里香酚，结合聚合物基材制备包装材料，并研究了其释放动力学，结果表明微胶囊结合包装材料之后（对比不包埋直接将抗菌成分加入包装材料）抗菌成分的释放速率降低，证明达到了缓释的效果。]制备 β-环糊精-异硫氰酸烯丙酯（AITC）微胶囊，以聚乳酸作为包装基材，采用挤出吹塑法制得抗菌膜，同时分析了包装中 AITC 的释放规律，在加速环境试验条件下，没有经过环糊精包埋的 AITC 在第 10 天就消耗完了，而经过环糊精包埋的 AITC 在第 20 天仍有残留，1 个月后仍能继续保持缓慢释放，这表明微胶囊混合聚乳酸制备的抗菌包装膜能缓慢释放抗菌剂，达到持久杀菌效果。该研究并没有深入分析抗菌剂的释放机理。钱亮亮[13]制备环糊精-肉桂醛微胶囊，以聚乳酸为包装基材，研究了肉桂醛环糊精微胶囊在聚乳酸膜中的迁移行为。研究表明，可用 Fickian 公式进行预测肉桂醛微胶囊在膜中的释放过程，通过测定不同时间的迁移质量比，用 Matlab 软件计算出迁移系数 D，建立相应数学模型，深入分析其释放机理，为后续研究提供量化参考。

  在相变材料-控温包装中，相变材料微胶囊的作用机理是当外界条件达到芯材相变所需要的条件时，芯材相变材料发生状态改变，相变过程中芯材温度始终保持不变，或从外界吸收能量，转化成本体潜热，或将本体潜热散发到周围环境中，从而使外界温度保持稳定，发挥蓄热调温功能，并且相变过程中微胶囊外形可保持不变[16]。相变材料微胶囊是芯材物质状态改变过程中与外界的能量传递，所以与缓释微胶囊芯材通过壁材的微孔、裂缝或半透膜扩散释放机理是有区别的，但利用它们不同的作用机理均可以应用于食品包装领域。