As cores incríveis em fogos de artifício explodindo vêm de reações químicas desencadeadas pelo calor. A combustão impulsiona fogos de artifício no ar, enquanto a oxidação fornece o oxigênio necessário para excitar os compostos metálicos em fogos de artifício. A absorção e a emissão de energia produzem espectros de cores exclusivos de fogos de artifício.
A combustão ocorre quando a chama de um fusível de fogo de artifício entra em contato com a pólvora negra, fazendo com que o nitrato de potássio, o carvão e o enxofre se combinem. A combustão é altamente exotérmica (produtora de calor). Na maioria dos fogos de artifício, o calor e o gás são expulsos da parte inferior da concha do fogo de artifício, impulsionando o fogo de artifício para o céu.
Assim que um fogo de artifício atinge seu ápice no céu, o pavio atinge um compartimento cheio de um agente oxidante e estrelas produtoras de luz. Os agentes oxidantes comuns incluem nitratos, cloratos e percloratos. Os agentes oxidantes reagem com o calor e o gás formado pela combustão para produzir oxigênio suficiente para a combustão rápida dos agentes produtores de luz e som nas estrelas.
O oxigênio produzido pelos agentes oxidantes reage com os elementos das estrelas para produzir um gás quente em rápida expansão. Os átomos desse gás absorvem a energia produzida na reação, fazendo com que seus elétrons se movam de seu estado fundamental estável para um estado de energia excitada. Quando os elétrons voltam ao estado fundamental, eles emitem energia na forma de luz. A cor da luz depende do tipo de elemento nas estrelas.