Предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической или воздушно-механической. Химическую пену получают из водных растворов кислот и щелочей, воздушно-механическую образуют из водных растворов и пенообразователей потоками рабочего газа: воздуха, азота или углекислого газа. Химическая пена состоит из 80 % углекислого газа, 19,7 % воды и 0,3 % пенообразующего вещества.

Пенные огнетушители применяют для тушения пеной начинающихся загораний почти всех твердых веществ, а также горючих и некоторых легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м². Тушить пеной загоревшиеся электрические установки и электросети, находящиеся под напряжением, нельзя, так как она является проводником электрического тока. Кроме того, пенные огнетушители нельзя применять при тушении щелочных металлов натрия и калия, потому что они, взаимодействуя с водой, находящейся в пене, выделяют водород, который усиливает горение, а также при тушении спиртов, так как они поглощают воду, растворяясь в ней, и при попадании на них пена быстро разрушается. Современные пенные огнетушители используют в качестве газообразующего реагента азид натрия, который легко разлагается с выделением большого количества азота.

К недостаткам пенных огнетушителей относится узкий температурный диапазон применения (5—45 °C), высокая коррозийная активность заряда, возможность повреждения объекта тушения, необходимость ежегодной перезарядки.

Пены широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью.

Изолирующая способность пены определяется ее стойкостью, т. е. способностью сохраняться определенное время. С момента получения пены в ней начинаются процессы, приводящие к ее разрушению. Они происходят самопроизвольно и связаны со стеканием жидкости в межпузырьковых пленках, что приводит к разрыву пузырьков. При внешних воздействиях разрушение пены ускоряется. Слой пены, нанесенный на поверхность горящей жидкости, сверху подвергается воздействию теплового излучения пламени и потоков горячих продуктов сгорания, снизу — нагретой до кипения жидкости. Тепловое излучение и продукты сгорания ускоряют процесс разрушения пены незначительно. Решающее воздействие на стойкость пены оказывают горящая жидкость и ее пары. При повышении температуры поверхностного слоя горючей жидкости упругость ее паров быстро возрастает. Для каждого вида легковоспламеняющихся и горючих жидкостей существует своя критическая температура, при которой пена, нанесенная на ее поверхность, полностью утрачивает свои изолирующие свойства.