Brennstoff einer Kerze ist Wachs. Dieses besteht aus Kohlenstoffketten die an den Seiten noch Wasseratome tragen. Kohlenstoff und Wasserstoff sind übrigens die Hauptbestandteile von fast allen brennbaren Substanzen.
Wachs beginnt zu schmelzen sobald man den Docht anzündet. Dabei lösen sich die Wachsketten und das Wachs wird flüssig. Der Docht saugt nun das flüssige Wachs auf und die starke Hitze der Flamme bringt die Wachsmoleküle dazu sich noch heftiger zu bewegen. Sie lösen sich vom Docht und zerbrechen schließlich in kurze Stücke. Diesen Vorgang nennt man "Pyrolyse".
Der Sauerstoff aus der Luft reagiert mit dem Wasserstoff in den Bruchstücken der Wachsmoleküle. Jetzt entsteht unsichtbarer Wasserdampf. Dabei wird viel Energie in Form von Licht und Wärme frei. Diese Energie zerlegt immer mehr Brennstoff in kleine Bruchstücke, die dann wiederum mit dem Sauerstoff reagieren. Jetzt ist eine Kettenreaktion ist in Gang gekommen, die bewirkt, dass die Flamme von alleine weiter brennt. Ein Teil dieser Energie wird in Form von blauem Licht am unteren Teil der Kerzenflamme sichtbar.
Kohlenstoffatome bleiben als kugelförmige Russpartikel zurück die über 1000 °C heiss sind. Dies ist der Grund für das typisch gelbe Licht einer Kerzenflamme.
Kohlendioxid entsteht aus den glühenden Russpartikel die sich nach oben bewegen und sich mit dem Luftsauerstoff verbinden. Auch dabei wird Energie frei, die zum Teil in Form von Hitze abgestrahlt wird und zum Teil den Zerlegungsprozess an der Basis der Flamme aufrechterhält, bis das gesamte Wachs verbrannt ist.