La combustione è una reazione chimica di ossidazione esotermica tra una sostanza combustibile e un comburente, quasi sempre l'ossigeno dell'aria, che si avvia solo se un innesco fornisce l'energia di attivazione. Il triangolo del fuoco rappresenta questa condizione: combustibile, comburente e calore devono essere presenti contemporaneamente e nelle giuste proporzioni. Togliendo un solo lato la combustione non parte o si arresta.
Il modello del tetraedro aggiunge un quarto elemento, la reazione a catena. Durante la combustione si formano radicali liberi, specie chimiche molto reattive che propagano l'ossidazione alle molecole vicine. Questa intuizione spiega perché alcuni agenti estinguenti, come le polveri chimiche e alcuni gas, agiscono non tanto raffreddando o soffocando quanto interrompendo la catena dei radicali, con un'azione detta di inibizione chimica o anticatalitica.
L'aria contiene circa il 21% di ossigeno in volume. Per molti combustibili comuni la fiamma si sostiene con difficoltà quando la concentrazione scende sotto valori attorno al 15%, ma la soglia varia da sostanza a sostanza, e alcuni materiali, come certi metalli o sostanze che contengono ossigeno nella propria molecola, bruciano anche in atmosfera povera. Al contrario, un ambiente arricchito di ossigeno, per esempio vicino a un'attrezzatura per ossitaglio con raccordi che perdono, rende facilmente infiammabili materiali normalmente poco combustibili come gli indumenti da lavoro e abbassa l'energia necessaria all'innesco. In officina è un pericolo spesso sottovalutato.