En termes simples, l'équation de la combustion, dans la plupart des cas, est un hydrocarbure plus l'oxygène est égal au dioxyde de carbone plus l'eau plus la chaleur. D'autres cas impliquent la combustion d'hydrogène et d'oxygène sans carbone et des réactions qui créent du monoxyde de carbone.
La combustion se produit parce que les hydrocarbures et l'oxygène contiennent plus d'énergie que le dioxyde de carbone et l'eau. L'application d'énergie d'activation, telle que la chaleur, aux hydrocarbures dans un environnement d'oxygène provoque la liaison de l'hydrogène et du carbone avec l'oxygène, transformant les atomes en molécules avec un état d'énergie inférieur. L'excès d'énergie est dégagé sous forme de chaleur.
La combustion incomplète implique fréquemment la création de monoxyde de carbone, qui se produit lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène pour brûler complètement l'hydrocarbure. Le méthane et le carbone solide peuvent également être libérés dans un environnement pauvre en oxygène.
Combustion ne signifie pas nécessairement feu. Dans un moteur à combustion interne, par exemple, la combustion du carburant et la détente des gaz chauds sont utilisées pour propulser un moteur. Cela ne signifie pas non plus nécessairement l'utilisation de carbone; dans un moteur de fusée, de l'hydrogène et de l'oxygène liquides sont brûlés pour produire autant d'énergie de réaction avec le moins de poids possible. Les voitures équipées de piles à combustible à hydrogène utilisent la même forme de combustion sans carbone.