Gli incredibili colori dei fuochi d'artificio che esplodono provengono da reazioni chimiche innescate dal calore. La combustione spinge i fuochi d'artificio nell'aria mentre l'ossidazione fornisce l'ossigeno necessario per eccitare i composti metallici nei fuochi d'artificio. L'assorbimento e l'emissione di energia producono gli spettri cromatici unici dei fuochi d'artificio.
La combustione si verifica quando la fiamma della miccia di un fuoco d'artificio entra in contatto con la polvere nera, causando la combinazione di nitrato di potassio, carbone di legna e zolfo. La combustione è altamente esotermica (che produce calore). Nella maggior parte dei fuochi d'artificio, il calore e il gas vengono espulsi dal fondo del guscio del fuoco d'artificio, spingendo i fuochi d'artificio verso il cielo.
Una volta che un fuoco d'artificio ha raggiunto il suo apice nel cielo, la miccia raggiunge un compartimento riempito con un agente ossidante e stelle che producono luce. Gli agenti ossidanti comuni includono nitrati, clorati e perclorati. Gli agenti ossidanti reagiscono con il calore e il gas formati dalla combustione per produrre ossigeno sufficiente per una rapida combustione degli agenti che producono luce e suono nelle stelle.
L'ossigeno prodotto dagli agenti ossidanti reagisce con gli elementi nelle stelle per produrre un gas caldo e in rapida espansione. Gli atomi di questo gas assorbono l'energia prodotta nella reazione, facendo spostare i loro elettroni dal loro stato fondamentale stabile a uno stato energetico eccitato. Quando gli elettroni ritornano al loro stato fondamentale, emettono energia sotto forma di luce. Il colore della luce dipende dal tipo di elemento nelle stelle.