Kolory są wytwarzane przez ruch jonów metali po wprowadzeniu do ognia. Ciepło z płomienia pobudza jony, a gdy jony poruszają się, uwalniają energię światła.
Gdy jon jest wzbudzony, elektrony zostają przeniesione do stanu wyższej energii. Ten stan jest również niestabilny i nie może być długo utrzymywany, więc jony powrócą do pierwotnego stanu. Skoki między stanami energetycznymi wytwarzają światło, a różnice w rozmiarze ruchów między metalami odbijają się w różnych widzianych kolorach.
Ilość energii wytwarzanej przez poruszający się jon zależy od metalu. To wpływa na wytwarzany kolor. Test płomienia może być użyty do wykrycia, które metale znajdują się w związku. Na przykład lit wytwarza czerwony płomień, a bar tworzy bladozielony płomień.
