Podczas gdy płomień jest gazową częścią ognia, płomień świecy zawiera miliony diamentowych nanocząstek. Około 1,5 miliona diamentowych nanocząstek tworzy się co sekundę przed przekształceniem w dwutlenek węgla. Wszystkie cztery formy węgla występują w płomieniu świecy: węgiel pierwiastkowy, grafit, biały węgiel i diament.
Płomień może stać się wystarczająco gorący, aby atomy jego gazowej części straciły elektrony i stały się zjonizowane, tworząc plazmę. Rodzaj paliwa stosowanego w spalaniu określa kolor i temperaturę płomienia. W warunkach braku grawitacji lub niskiej grawitacji płomień wydaje się sferyczny i jest bardziej prawdopodobne, że będzie niebieski z powodu braku konwekcji naturalnej.
