Trong khi ngọn lửa là phần khí của ngọn lửa, ngọn lửa nến chứa hàng triệu hạt nano kim cương. Khoảng 1,5 triệu hạt nano kim cương được tạo ra mỗi giây trước khi chuyển đổi thành carbon dioxide. Tất cả bốn dạng cacbon đều có trong ngọn lửa nến: cacbon nguyên tố, than chì, cacbon trắng và kim cương.
Một ngọn lửa có thể trở nên đủ nóng để các nguyên tử của phần khí của nó mất điện tử và bị ion hóa, tạo ra plasma. Loại nhiên liệu được sử dụng trong quá trình đốt cháy quyết định màu sắc và nhiệt độ của ngọn lửa. Trong điều kiện không trọng lực hoặc trọng lực thấp, ngọn lửa có hình cầu và nhiều khả năng có màu xanh lam do không có đối lưu tự nhiên.