Le fiamme visibili sono gas caldi che emettono luce, che sorge naturalmente perché è più calda (e quindi meno densa) rispetto all'aria circostante. Questi gas caldi sono sottoprodotti della reazione chimica della combustione, oppure bruciore.
Il processo di combustione richiede tre elementi: carburante, calore e ossigeno. Spesso nelle situazioni quotidiane il combustibile è il legno. Quando il legno viene riscaldato alla sua "temperatura di accensione" (300 gradi Fahrenheit) parte della cellulosa, il materiale primario che compone il legno, comincia a rompersi. Il materiale decomposto del legno è costituito da cenere, materiale non combustibile rimasto e carbone, carbone puro. L'incendio rilascia anche gas caldi che si alzano come fumo.
Quando i gas (o il fumo) sono abbastanza caldi (circa 500 gradi Fahrenheit) le loro molecole composte si rompono e reagiscono con l'ossigeno per formare vapore acqueo e anidride carbonica, oltre a monossido di carbonio, particelle di carbonio puro e azoto. Questa ricombinazione è il processo chimico noto come combustione. Tutte queste reazioni chimiche producono una grande quantità di calore, e mentre le particelle in aumento si riscaldano, emettono luce.
