Izgaranje, definirano kao brza oksidacija tvari praćena visokom temperaturom i obično plamenom, može proizvesti niz različitih proizvoda, ovisno o materijalima dostupnim u reakciji. Produkti čistog izgaranja između ugljikovodika i kisika su ugljični dioksid (CO2), voda (H2O) i energija. Nepotpuno, prljavo ili djelomično izgaranje također može stvoriti ugljični monoksid (CO), slobodni ugljik ili čađu, dušikove okside, vodikov cijanid (HCN) i amonijak (NH3).
Proizvodi izgaranja čistog izgaranja uključuju CO2, H2O i energiju. U ovoj vrsti reakcije ne nastaju drugi plinovi ili čvrste čestice kao produkti izgaranja. Sljedeća uravnotežena reakcija je reakcija propana, koji je alkan, koji reagira s kisikom:
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Kada se reakcija izgaranja odvija u okolišu bez kisika, mogu nastati različiti produkti izgaranja. Slobodni ugljik, poznatiji kao čađa, i ugljični monoksid se proizvode zajedno s CO2, H2O i energijom. Stvaranje čađe kao produkta izgaranja razlog je zašto je nepotpuno izgaranje poznato i kao prljavo izgaranje. U kemijskoj industriji, rasplinjači spaljuju zapaljive materijale u okruženjima bez kisika kako bi proizveli sintetski plin, koji se sastoji od vodika i ugljičnog monoksida. Izvan kemijske industrije, nepotpuno izgaranje često se događa u motorima s unutarnjim izgaranjem i loše ventiliranim pećima.
Kisik iz zraka najčešći je izvor kisika za većinu reakcija izgaranja. Međutim, zrak se većinom sastoji od dušika, a tijekom izgaranja dušik je sposoban proizvesti niz vlastitih produkata izgaranja. Plinovi dušikovi oksidi, koji se često nazivaju plinovima NOX, mogu nastati u reakciji izgaranja. Najčešći plin NOX je otrovni dušikov dioksid (NO2). Također mogu nastati amonijak (NH3) i smrtonosni vodikov cijanid (HCN).
Halogeni, sumpor i fosfor također mogu proizvesti vlastite proizvode izgaranja. Halogeni poput klora mogu reagirati sa slobodnim radikalnim vodikom i tvoriti kemikalije kao što je klorovodik (HCl). Sumpor može proizvesti otrovne i neugodne kemikalije sumpor dioksid (SO2) i sumporovodik (H2). Kada je fosfor prisutan u reakciji izgaranja, on proizvodi fosforov pentoksid (P2O5) kao bijelu čvrstu česticu.
Sklonost ugljikovodičnih goriva da favoriziraju čiste ili prljave produkte izgaranja može se procijeniti ispitivanjem izlaznog toplinskog potencijala reakcije i energije potrebne za pokretanje reakcije. Povećanjem toplinskog izlaznog potencijala povećava se sklonost goriva nepotpunom izgaranju. Propan, koji ne zahtijeva puno energije za pokretanje izgaranja, obično gori čisto. Aromatični spojevi kao što su benzen i toluen, s druge strane, imaju tendenciju da proizvode mnogo čađe kada se izgaraju.