Τα εκπληκτικά χρώματα στα εκρηκτικά πυροτεχνήματα προέρχονται από χημικές αντιδράσεις που προκαλούνται από τη θερμότητα. Η καύση ωθεί τα πυροτεχνήματα στον αέρα ενώ η οξείδωση παρέχει το οξυγόνο που απαιτείται για να διεγείρει τις μεταλλικές ενώσεις στα πυροτεχνήματα. Η απορρόφηση και η εκπομπή ενέργειας παράγουν μοναδικά χρωματικά φάσματα πυροτεχνημάτων.
Η καύση συμβαίνει όταν η φλόγα από μια ασφάλεια πυροτεχνημάτων έρχεται σε επαφή με μαύρη σκόνη, προκαλώντας το νιτρικό κάλιο, τον άνθρακα και το θείο να συνδυάζονται. Η καύση είναι εξαιρετικά εξώθερμη (παράγει θερμότητα). Στα περισσότερα πυροτεχνήματα η θερμότητα και το αέριο εξαναγκάζονται από το κάτω μέρος του κελύφους πυροτεχνημάτων, ωθώντας το πυροτέχνημα στον ουρανό.
Μόλις ένα πυροτέχνημα φτάσει στην κορυφή του στον ουρανό, η ασφάλεια φτάνει σε ένα διαμέρισμα γεμάτο με οξειδωτικό παράγοντα και αστέρια που παράγουν φως. Οι συνήθεις οξειδωτικοί παράγοντες περιλαμβάνουν νιτρικά, χλωρικά και υπερχλωρικά. Οι οξειδωτικοί παράγοντες αντιδρούν με τη θερμότητα και το αέριο που σχηματίζεται από την καύση για να παράγουν αρκετό οξυγόνο για ταχεία καύση των παραγόντων παραγωγής φωτός και ήχου στα άστρα.
Το οξυγόνο που παράγεται από τους οξειδωτικούς παράγοντες αντιδρά με τα στοιχεία στα άστρα για να παράγει ένα θερμό, γρήγορα διογκούμενο αέριο. Τα άτομα σε αυτό το αέριο απορροφούν την ενέργεια που παράγεται στην αντίδραση, αναγκάζοντας τα ηλεκτρόνια τους να μετακινηθούν από τη σταθερή τους κατάσταση εδάφους σε μια διεγερμένη ενεργειακή κατάσταση. Όταν τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στην κατάσταση του εδάφους, εκπέμπουν ενέργεια με τη μορφή φωτός. Το χρώμα του φωτός εξαρτάται από τον τύπο του στοιχείου στα αστέρια.