火焰的实质是高温的气态或等离子态的物质。有两种因素决定火焰的颜色：
1 气态和等离子态物质的元素构成决定火焰的固有光谱，元素表的每种元素高温下都会发出自己特定的光色，常见的比如钠会出现黄色，钾是紫色，铜是绿色，化合物的光色是一种杂色，因为有许多种类的元素在发光。
2 火焰的温度决定火焰的颜色，火焰是一种反应（暴烈的火焰）低温的时候是红外线，随着温度的上升，火焰从红色橙色（3000度）到黄色白色（4000度）到青色蓝色（5000-6000度）到紫色（7000以上）到最后看不见的紫外线（几万度），颜色在不断的改变。这其实就是不同物体燃烧后的焰色反应，属于一种物理反应。从高能物理来说，红外线，有色光谱段的火焰都是低能量的火焰，温度继续高下去，火焰的颜色从紫外线到X线到伽马线等等，这些都是无法形容的“颜色”普通物质燃烧的颜色取决于构成该物质元素的原子的结构,物质燃烧时,构成该物质元素的原子外层的电子获得能量,远离原子核,然后又靠近原子核,放出不同频率的光子,不同元素的原子外层的电子放出的光子的频率不同,因此物质燃烧的火焰颜色取决于燃烧物质 但在宇宙中,我们可以通过恒星发出的光的颜色来判断恒星的温度 ，这么说吧：物质燃烧的火焰颜色首先取决于燃烧物质,其次受燃烧温度影响。
火的颜色是根据燃烧的物质决定的，含有钠的，黄色，含有铜的蓝色，含有煤烟（如蜡）的红色。火其实就是一种辐射。和光差不多。光是光子，而火就是一种“等离子体”。光子是没有质量的，火也没有质量。这种辐射的频率到一定范围内就会超生热的感觉，在另一范围内你就会看见了。而在这一视觉范围里，不同的频率会产生不同颜色（颜色是人为的感觉，宇宙并没有“颜色”这种性质，只有不同的辐射频率。是人类为适应生存而进化出来的主观感觉）。由于不同元素的燃烧产生的辐射频率不同自然就会有不同的焰色反应。顺便说一句，看焰色反应不能直接用肉眼看，要隔着紫色镍钴镜以消去引燃物的火焰影响。其实火的有颜色且不同的火颜色不同。这是因为在火焰中混入的叫做“煤烟”的碳粒含量会造成颜色的不同。蜡烛的火焰之所以是红的，是因为混有许多煤烟，它在高温加热下看上去是一闪一闪的。像煤气炉那样的气体火，里面几乎不含煤烟，空气大量进入后能充分燃烧，所以看上去是蓝色的。从温度上来比较，蜡烛的火焰大概是1000度左右，煤气炉的温度则高达约1700度。比起篝火等的红色火焰来，不太能看清的蓝白色火焰的温度常常会高得多，火焰是因为化学反应产生，化学反应中燃烧反应是发光发热的。
理论上讲，构成物质的原子在高温下得到大量能量，发生能级跃迁，从基态跃迁到激发态，激发态的原子不稳定，又会回到基态，迁跃放出能量，能量以可见光的形式释放，不同原子跃迁所放出的能量或同种原子在不同的激发态跃迁所放出的能量不一定都相同，各种物质或同种物质在不同情况下燃烧所产生的光的颜色是不同的众所周知，光的颜色由光的频率决定，而每一个光的频率都有与之相对应的能量值，所以同种物质在不同温度情况下燃烧会发出不同颜色的光，打个比方，地球就相当于可燃物，而地球上居住的人类就相当于可燃物原子，尽管都统称为"人"，但每个人都是不同的，有的人跑得快，有的人吃的多，有的人长得高，所以每个原子产生的能量也不一定是相同的，所以相同或不同的可燃物燃烧产生不同的可见光是很正常的。
