Dvije primarne vrste plamena su difuzijski plamen, u kojem oksidator i gorivo difundiraju jedan u drugi postupno, i prethodno miješani plamen, u kojem su oksidator i gorivo prethodno pomiješani, a plamen je kraći i topliji. Difuzijski plamen, poput onih u svijećama i šumskim požarima, prvenstveno je crvene ili crveno/narančaste boje, što odražava emisije crnog tijela zagrijanih čestica čađe, dok premiješani plameni imaju blisko reflektiranje spektra emisija tvari koja se spaljuje, a koji se kreće od žute do zelene. Plamen nastaje egzotermnim kemijskim reakcijama, odnosno reakcijama s neto toplinskim učinkom. Kemijske reakcije koje apsorbiraju toplinu nazivaju se endotermne.
Plamen nastaje kada se gorivo i oksidans, obično zrak ili kisik, pomiješaju u prisutnosti dovoljno topline. Naši preci iskorištavaju toplinu plamena za toplinu i kuhanje prije između 1 i 1.8 milijuna godina. Značajni prijelazi u povijesti, kao što je prijelaz između kamenog i brončanog doba, određeni su našom sposobnošću da izdržimo plamen određene temperature.
Bakar, na primjer, primarna komponenta bronce, zahtijeva plamen od 1,984 °F (1,084.62 °C) da bi se rastopio. Za usporedbu, temperatura svijeće je 2,552° F (1,400 °C), a kerozinske baklje oko 2,372° F (1,300 °C). Oksiacetilenska baklja gori na temperaturi od 5,432° F (3,000°C). Nuklearni “plamen” koji nastaje nuklearnim reakcijama, a ne kemijskim reakcijama u srcu Sunca, iznosi 24,500,000 °F (13,611,093°C).
Uobičajeni zapaljivi materijali uključuju drvo, vosak, mast, plastiku, propan i benzin. Većina tih tvari su organske, prožete energetskim kemijskim vezama stvorenim u živim organizmima. Poput nuklearne lančane reakcije, toplina koja se oslobađa iz gorućih molekula zauzvrat zagrijava susjedne molekule dovoljno da prouzrokuje njihovo razbijanje, dodatno oslobađajući toplinu. Ciklus se nastavlja sve dok se ne ukloni jedan od ključnih elemenata plamena – gorivo, oksidant ili toplina.
Iako je plamen među najkorisnijim prirodnim pojavama koje čovjek iskorištava, on je i među najopasnijim. Požari izvan kontrole odnijeli su milijune života i uništili tisuće gradova tijekom povijesti. Trenutno su u tijeku humanitarni napori kako bi jeftina LCD rasvjeta postala dostupna ljudima u zemljama u razvoju, čime bi se smanjila učestalost ozljeda uzrokovanih požarom i uštedio novac za gorivo.