Chamas visíveis são gases quentes que emitem luz, que sobe naturalmente porque é mais quente (e, portanto, menos denso) do que o ar ao seu redor. Esses gases quentes são subprodutos da reação química de combustão, ou queimando.
O processo de combustão requer três coisas: combustível, calor e oxigênio. Freqüentemente, em situações cotidianas, o combustível é a lenha. Quando a madeira é aquecida até sua "temperatura de ignição" (300 graus Fahrenheit), parte da celulose, o material primário que compõe a madeira, começa a se decompor. O material decomposto da madeira consiste em cinzas, material incombustível que sobrou, e carvão, carbono puro. O fogo também libera gases quentes que sobem como fumaça.
Quando os gases (ou fumaça) estão quentes o suficiente (cerca de 500 graus Fahrenheit), suas moléculas compostas se separam e reagem com o oxigênio para formar vapor de água e dióxido de carbono, bem como monóxido de carbono, partículas de carbono puro e nitrogênio. Essa recombinação é o processo químico conhecido como combustão. Todas essas reações químicas produzem uma grande quantidade de calor e, à medida que as partículas ascendentes aquecem, elas emitem luz.
