定義
終止燃料與氧化劑發生強烈化學反應並伴有發光發熱的現象。各種與氧化類似的強放熱反應(如氮化、氟化、氯化)、分解反應（如聯氨分解）,或輕金屬（如鈉）加水的反應,也可稱為燃燒。燃燒時除產生高溫（常為600～3000℃範圍）和光輻射外，還產生自由基、原子、電子和離子。燃燒不單純是化學反應，同時還存在流動、傳熱、傳質等物理現象並與化學反應相互作用的時間段。
燃燒種類
氣體燃料燃燒
氣體燃料燃燒是各種不同形態燃料燃燒中最簡單也是最基本的一種，它的規律對液體和固體燃料燃燒也有普遍意義。
著火與熄火
可燃物的反應放熱和散熱的綜合作用使反應自動加速、升溫從而出現燃燒，稱為著火。反之則稱為熄火。著火不是物質的固有特性，不存在固定不變的著火溫度。一般專業手冊中給出的著火溫度是在特定條件下得到的。著火和熄火過程不是可逆的，熄火過程往往存在滯後現象。
用火花、電弧、熾熱體等使可燃物質的一部分受到強烈加熱而著火稱為點燃。可燃物整體受熱到某一溫度而著火稱為自燃。關於著火有兩種理論──熱理論和鏈式反應理論。熱理論認為著火是由於反應放熱大於向環境的散熱，熱量不斷積累導致溫度不斷升高和反應自動加速。由此可得出著火的溫度與壓力間的臨界關係（圖1）,和對應於某一溫度的著火濃度範圍或濃度界限(圖2)。常規條件下，大多數氣體燃料著火規律都符合熱理論。但某些低壓下著火實驗（如H2+O2，CO+O2的著火）出現的"半島形"著火規律（圖3）和低溫下的"冷焰"現象等，則與熱理論不相一致。這時往往可以用鏈式反應理論解釋。鏈式反應理論認為，分枝鏈式反應中活化中心（原子、自由基等中間產物）的積累可以使反應自動加速而著火。
液體燃料燃燒
常見的有液霧、預蒸發和液膜燃燒3種方式。其中最常見的是液體燃料通過噴嘴霧化後形成液滴並隨著伴有燃料汽的液霧燃燒，普遍用於各種燃燒室和爐子中。液體燃料先汽化成氣態再燃燒的稱為預蒸發燃燒，常用於噴燈、汽油機、蒸發管型燃燒室等。某些柴油機中為促進蒸發汽化而將油噴到燃燒室壁上，形成液膜燃燒。
液霧燃燒機理
液體燃料表面溫度通常近於沸點而遠低於著火溫度,因而總是先蒸發而後在氣相中燃燒,一般沒有液相表面反應。按氣流溫度高低、霧的粗細、燃料揮發性的不同，液霧有不同的燃燒機理。當液霧中的液滴為自身的擴散火焰所包圍時,液滴邊蒸發邊燃燒,稱為滴群擴散燃燒，如霧化粗的重油霧在進口溫度不高的空氣中燃燒。這時燃燒率取決於蒸發率，蒸發完畢燃燒基本上也就完畢。有時液霧先蒸發成氣態，與空氣形成混合氣後再燃燒，如霧化細的輕油霧在進口溫度高的空氣中燃燒。這種燃燒接近於氣體湍流燃燒，受湍流擾動和反應動力學因素的支配。工程中最常見的是混合型燃燒,即小滴到達火焰區之前已蒸發完畢,與空氣混合後形成氣體火焰，大滴在氣體火焰中繼續進行擴散燃燒。這時的燃燒率與蒸發率、氣體湍流擾動以及反應動力學因素都有關係。
液霧和氣流的混合
液霧和空氣混合越均勻，則燃燒越快或完全度越高，但有時某種程度的混合不均勻反而有助於火焰穩定。影響混合均勻性的因素除噴嘴結構和進風結構外，還有霧化細度和粒度分布、液霧蒸發快慢和氣流的湍流狀況等。
固體燃料
燃燒
煤是最常用的固體燃料。煤的燃燒主要有煤塊的層狀燃燒、煤粒的流化床燃燒(沸騰燃燒)和煤粉的火炬燃燒（懸浮燃燒）3種方式。
煤的燃燒機理
煤的燃燒由受熱乾燥、揮發分析出和著火燃燒、焦炭著火和燃燒等階段組成。煤在火焰中受熱首先升溫，水分蒸發逸出；當溫度繼續上升到一定程度時，即釋放出碳氫化合物、H2、CO等氣體，稱為揮發分析出；剩餘的可燃質稱為焦炭。揮發分的析出量和成分與溫度和溫升速率有關，對煤的著火和燃燒影響很大。揮發分較高的煙煤比較容易著火,其含碳量較少,燃盡時間短；含揮發分低的無煙煤著火比較困難，其含碳量高，燃盡時間較長。揮發分燃燒所放出的熱量對焦炭著火有影響。此外，揮發分釋放的快慢還會影響焦炭的多孔性,從而影響焦炭燃燒的完全程度。另一方面,焦炭燃燒時間往往占煤的燃盡時間的90%以上，因此焦炭燃燒的快慢對燃燒設備的熱力特性起著決定性作用。設計無煙煤這類低揮發分燃料的爐子時，應採取有利於焦炭著火和燃盡的措施，才能縮短煤的燃盡時間，縮小爐子尺寸，提高燃燒效率。此外，煤的含灰量直接影響發熱量，也對煤的著火和燃燒有影響。灰的熔融特性還會影響爐子的結渣和受熱面的傳熱。煤中含硫量會引起低溫受熱面腐蝕，加重堵灰和污染環境。煤粒粗細也影響著火和燃燒，較細的煤粉有助於難燃燃料的著火和縮短其燃盡時間。
焦炭燃燒
焦炭的燃燒反應是其內外炭表面與O2、CO2等氣體間發生的氣固異相反應,一般分成一次反應和二次反應。一次反應是碳和氧生成CO或CO2的氧化反應；二次反應是CO和CO2與碳或氧再次發生的反應。主要反應式為
