Nevjerojatne boje u eksploziji vatrometa proizlaze iz kemijskih reakcija izazvanih toplinom. Izgaranjem se vatromet pokreće u zrak, dok oksidacija osigurava kisik potreban za pobuđivanje metalnih spojeva u vatrometu. Apsorpcija i emisija energije stvaraju jedinstveni spektar boja vatrometa.
Izgaranje se događa kada plamen osigurača vatrometa dođe u kontakt s crnim prahom, zbog čega se kombiniraju kalijev nitrat, ugljen i sumpor. Izgaranje je vrlo egzotermno (proizvodi toplinu). U većini vatrometa toplina i plin istiskuju se s dna vatrometa, tjerajući vatromet prema nebu.
Jednom kad vatromet dosegne svoj vrh na nebu, osigurač dospije u odjeljak ispunjen oksidacijskim sredstvom i zvijezdama koje proizvode svjetlost. Uobičajeni oksidanti uključuju nitrate, klorate i perklorate. Oksidanti reagiraju s toplinom i plinovima nastalim izgaranjem dajući dovoljno kisika za brzo izgaranje sredstava koja stvaraju svjetlost i zvuk u zvijezdama.
Kisik koji proizvode oksidanti reagira s elementima u zvijezdama stvarajući vrući plin koji se brzo širi. Atomi u ovom plinu apsorbiraju energiju proizvedenu u reakciji, zbog čega se njihovi elektroni premještaju iz stabilnog osnovnog stanja u pobuđeno energetsko stanje. Kad se elektroni vrate u osnovno stanje, emitiraju energiju u obliku svjetlosti. Boja svjetlosti ovisi o vrsti elementa u zvijezdama.