紙的主要成分是纖維，當燃燒時產生化學反應，會生成二氧化碳，水分等，既然能生成二氧化碳，必然會生成碳，因為二氧化碳就是由碳和氧氣生成。
當紙變為碳後，有了足夠氧氣的參與，會發生二次燃燒，氧氣和碳發生化學反應，再次生成二氧化碳等，直至反應停止變為灰白色無機鹽。
燃燒是可燃物和氧氣的劇烈反應，紙張燃燒時表面接觸的氧氣更多，也最容易燃燒，當表面燃燒過後變得鬆軟，氧氣才會進入紙張內部，使紙張內部燃燒。
紙張表面剛開始的燃燒並不十分充分，紙張內的纖維素燃燒形成炭黑，因此顯示黑色，隨著燃燒的進行，紙張內可燃燒的物質全部被氧化，最後留下的基本都是無機成分，顯示出灰色。
