碳燃燒與氧氣完全燃燒產生二氧化碳，不完全燃燒產生有毒氣體一氧化碳。氧氣充足時，先燃燒的木炭是充分燃燒的，生成二氧化碳，化學方程式為C+O₂=CO₂；氧氣不足時，就會發生下一個反應，生成一氧化碳，化學方程式為2C+O₂=2CO。
主要成分是碳元素，灰分很低，熱值約27.21~33.49兆焦/千克，此外還有氫、氧、氮以及少量的其他元素，其含量與樹種的關係不大，主要取決於炭化的最終溫度。
發熱量取決於炭化條件，一般在8000千卡/千克左右，木炭的還原能力大於焦炭。木炭有大量的微孔和過渡孔，使它不僅有較高的比表面積，而且孔內焦油物質被排除後將有很好的吸附效能。與氧氣完全燃燒產生二氧化碳，不完全燃燒產生有毒氣體一氧化碳，較為疏鬆。
