Enquanto a chama é a porção gasosa do fogo, a chama de uma vela contém milhões de nanopartículas de diamante. Aproximadamente 1,5 milhão de nanopartículas de diamante são criadas a cada segundo antes de serem convertidas em dióxido de carbono. Todas as quatro formas de carbono estão presentes na chama de uma vela: carbono elementar, grafite, carbono branco e diamante.
Uma chama pode ficar quente o suficiente para que os átomos de sua porção gasosa percam seus elétrons e se tornem ionizados, produzindo plasma. O tipo de combustível usado na combustão determina a cor e a temperatura da chama. Em condições de gravidade zero ou de baixa gravidade, uma chama parece esférica e tem mais probabilidade de ser azul devido à ausência de convecção natural.
