Los asombrosos colores de los fuegos artificiales que explotan provienen de reacciones químicas provocadas por el calor. La combustión impulsa los fuegos artificiales al aire, mientras que la oxidación proporciona el oxígeno necesario para excitar los compuestos metálicos en los fuegos artificiales. La absorción y emisión de energía producen los espectros de color únicos de los fuegos artificiales.
La combustión ocurre cuando la llama de la mecha de un fuego artificial entra en contacto con el polvo negro, lo que hace que el nitrato de potasio, el carbón y el azufre se combinen. La combustión es muy exotérmica (produce calor). En la mayoría de los fuegos artificiales, el calor y el gas salen de la parte inferior del proyectil de fuegos artificiales, impulsando los fuegos artificiales hacia el cielo.
Una vez que un fuego artificial ha alcanzado su cúspide en el cielo, la mecha llega a un compartimento lleno de un agente oxidante y estrellas productoras de luz. Los agentes oxidantes comunes incluyen nitratos, cloratos y percloratos. Los agentes oxidantes reaccionan con el calor y el gas formados por la combustión para producir suficiente oxígeno para la rápida combustión de los agentes productores de luz y sonido en las estrellas.
El oxígeno producido por los agentes oxidantes reacciona con los elementos de las estrellas para producir un gas caliente que se expande rápidamente. Los átomos de este gas absorben la energía producida en la reacción, lo que hace que sus electrones pasen de su estado fundamental estable a un estado de energía excitada. Cuando los electrones regresan a su estado fundamental, emiten energía en forma de luz. El color de la luz depende del tipo de elemento de las estrellas.