Palenie to reakcja chemiczna obejmująca zewnętrzne elektrony substancji. Zwykle tlen jest jednym z pierwiastków, a coś innego, co ma nadmiar elektronów, jest drugim. Wszystkie pierwiastki chemiczne, które nie są stabilne, dążą do stabilizacji przez dodanie lub odjęcie elektronów. Tlen potrzebuje dwóch elektronów, aby mieć stabilną powłokę zewnętrzną, a gdy reaguje chemicznie z substancją o większej elektroujemności, powstaje ogień.
Energia spalania pochodzi z wiązań chemicznych substancji. Jeśli mają chemiczne powinowactwo do tlenu, reakcja postępuje i ta energia wiązania chemicznego jest uwalniana. Produkty spalania, które powstają, są popiołami reakcji i istnieją w bardziej stabilnym stanie.
Substancje są łączone pod nieobecność powietrza, aby zapobiec spaleniu, tak że reakcja chemiczna przebiega bez reakcji elektronowego tlenu i wywołania pożaru. Stabilne gazy, takie jak argon i krypton, mają stabilne zewnętrzne powłoki elektronowe, więc reakcje chemiczne zachodzą w ich obecności bez spalania.
Najbardziej podstawowym przykładem palenia jest woda. Cząsteczka wodoru jest elektroujemna z dwoma elektronami znajdującymi się w jej zewnętrznej powłoce, co sprawia, że jest silnie dopasowana do tlenu. Reakcja chemiczna przebiega łatwo i uwalnia ciepło i światło.