Wanneer een brandstof verbrandt, produceert deze roet, dit zijn kleine koolstofdeeltjes. Deze deeltjes kunnen gloeiend worden, wat betekent dat ze licht uitstralen wanneer ze tot een voldoende hoge temperatuur worden verwarmd. Het gloeien van roetdeeltjes geeft een vlam zijn lichtgevende uiterlijk.

2. Chemiluminescentie

Chemiluminescentie is de emissie van licht als gevolg van een chemische reactie. In een vlam treedt chemiluminescentie op wanneer bepaalde chemische soorten, zoals koolmonoxide en formaldehyde, reageren met zuurstof. De energie die vrijkomt bij deze reacties heeft de vorm van licht.

3. Ionisatie

Wanneer een vlam erg heet is, kunnen de atomen en moleculen in de brandstof geïoniseerd raken. Dit betekent dat ze hun elektronen verliezen en positief geladen ionen achterlaten. Door de recombinatie van ionen met elektronen kan energie vrijkomen in de vorm van licht.

De relatieve bijdragen van deze drie mechanismen aan de helderheid van een vlam zijn afhankelijk van het type brandstof en de omstandigheden waaronder deze wordt verbrand. Een vlam die een rijk brandstofmengsel verbrandt (dat wil zeggen een vlam met een hoge brandstof-luchtverhouding) zal bijvoorbeeld meer roet produceren en daarom helderder zijn dan een vlam die een arm brandstofmengsel verbrandt. Op dezelfde manier zal een vlam die op hoge temperatuur brandt meer chemiluminescentie en ionisatie produceren dan een vlam die op lage temperatuur brandt.