La combustion complète de la cire de bougie entraîne la formation de chaleur, de lumière, de dioxyde de carbone et d'eau. De la suie et de la fumée se forment également dans les cas où la cire de bougie ne brûle pas complètement.
La cire de bougie est principalement constituée de chaînes connectées d'atomes de carbone et d'hydrogène, appelées molécules d'hydrocarbures. Une fois qu'une bougie est allumée, la chaleur de la flamme fait fondre la cire entourant la mèche, la transformant en un liquide qui remonte ensuite la mèche par capillarité. La chaleur de la flamme vaporise la cire liquide, entraînant la décomposition des molécules d'hydrocarbures en molécules individuelles d'hydrogène et de carbone. Les molécules de carbone et d'hydrogène réagissent avec l'oxygène de l'air ambiant pour former du dioxyde de carbone, de l'eau, de la chaleur et de la lumière. La chaleur irradie vers la cire et la fait fondre pour former un cycle qui se poursuit jusqu'à ce que la chaleur soit éliminée ou que la cire soit épuisée.
Lorsqu'une flamme de bougie reçoit de l'air ou du carburant de manière inadéquate ou excessive, elle vacille, ce qui fait que les molécules de carbone non brûlées s'échappent de la flamme avant qu'elles ne puissent brûler complètement. Les minuscules particules de molécules de carbone solides non brûlées s'échappent de la flamme sous forme de fumée. Une tache noire se forme lorsque les molécules de carbone entrent en contact avec un mur voisin ou sur le plafond au-dessus de la bougie.
