Kiedy cukier jest spalany, zachodzą zmiany chemiczne, w zależności od tego, czy cukier jest spalony w kompletnej, czy też niepełnej reakcji spalania. Podczas całkowitej reakcji spalania cukier przekształca się w CO2 i H2O. W niecałkowitej reakcji spalania, w której stosuje się niższe ciepło, może wystąpić polimeryzacja pierścieniowa i zwęglenie.
Szefowie kuchni wykorzystują proces utleniania spalających się cukrów. Proces nazywa się "karmelizacją" i wydobywa unikalne smaki, gdy cukier jest spalany. Karmelizowane cukry uzyskują swoje smaki z produktów powstających w reakcji, w tym aldehydy, kwasy karboksylowe i ketony. Wszystkie cukry są węglowodanami mającymi w swoich proporcjach węgiel, wodór i tlen.
