Stari Grki in alkimisti so menili, da je ogenj sam po sebi zemlja, zrak in voda. Vendar sodobna definicija an element se nanaša na število protoni a čista snov poseduje. Ogenj sestavlja veliko različnih snovi, zato ni element.
Ogenj je večinoma mešanica vročih plinov. Plameni so posledica a kemijska reakcija, predvsem med kisikom v zraku in gorivom, kot sta les ali propan. Poleg drugih izdelkov reakcija povzroči ogljikov dioksid, para, svetloba in toplota. Če je plamen dovolj vroč, se plini ionizirajo in postanejo drugi stanje materije: plazma. Izgorevanje kovine, kot je magnezij, lahko ionizira atome in tvori plazmo. Ta vrsta oksidacije je vir intenzivne svetlobe in toplote plazemske bakle.
Medtem ko se v navadnem ognju dogaja majhna količina ionizacije, je večina snovi v plamenu plin. Tako je najvarnejši odgovor za "Kakšno je stanje požara?" je reči, da gre za plin. Lahko pa rečete, da gre večinoma za plin, z manjšo količino plazme.
Različni deli plamena
Plamena je več delov; vsaka je sestavljena iz različnih kemikalij.
- Blizu osnove se plamen, kisik in gorivne pare mešajo kot negorljiv plin. Sestava tega dela plamena je odvisna od goriva, ki se uporablja.
- Nad tem je območje, kjer molekule reagirajo med seboj v reakcija zgorevanja. Ponovno so reaktanti in proizvodi odvisni od narave goriva.
- Nad tem območjem je zgorevanje popolno, zato lahko najdemo produkte kemijske reakcije. Običajno sta to vodna para in ogljikov dioksid. Če je zgorevanje nepopolno, lahko požar odda tudi drobne trdne delce saje ali pepela. Pri nepopolnem zgorevanju se lahko sprostijo dodatni plini, zlasti "umazano" gorivo, na primer ogljikov monoksid ali žveplov dioksid.
Čeprav ga je težko opaziti, se plameni širijo navzven kot drugi plini. Deloma je to težko opaziti, saj vidimo le tisti del plamena, ki je dovolj vroč, da oddaja svetlobo. Plamen ni okrogel (razen v vesolju), ker so vroči plini manj gosti od okoliškega zraka, zato se dvigajo.
Barva plamena je znak njegove temperature in kemične sestave goriva. Plamen oddaja žarilno svetlobo, kar pomeni, da je svetloba z največjo energijo (najbolj vroč del plamena) modra, z najmanj energije (najbolj kul del plamena) pa rdeča. Kemija goriva igra tudi svojo vlogo, in to je osnova za plamenski test za določitev kemične sestave. Na primer, modri plamen lahko postane zelen, če je prisotna sol, ki vsebuje bor.