De fantastiska färgerna i exploderande fyrverkerier kommer från kemiska reaktioner som utlöses av värme. Förbränning driver fyrverkerier i luften medan oxidering ger det syre som behövs för att excitera metallföreningarna i fyrverkerier. Energiabsorption och utsläpp ger fyrverkerier unika färgspektrum.
Förbränning inträffar när lågan från en fyrverkssäkring kommer i kontakt med svart pulver och orsakar kaliumnitrat, kol och svavel. Förbränningen är mycket exoterm (värmeproducerande). I de flesta fyrverkerier tvingas värmen och gasen ut ur botten av fyrverkeriet och driver fyrverkeriet upp till himlen.
När ett fyrverkeri når sin topp på himlen når säkringen ett fack fyllt med ett oxiderande medel och ljusproducerande stjärnor. Vanliga oxidationsmedel innefattar nitrater, klorater och perklorater. Oxideringsmedlen reagerar med värmen och gasen som bildas genom förbränning för att producera tillräckligt med syre för snabb förbränning av ljus- och ljudproducerande medel i stjärnorna.
Syret som produceras av oxidationsmedlen reagerar med elementen i stjärnorna för att producera en het, snabbt expanderande gas. Atomerna i denna gas absorberar den energi som produceras i reaktionen, vilket gör att deras elektroner rör sig från sitt stabila jordtillstånd till ett exciterat energitillstånd. När elektronerna återgår till sitt marktillstånd avger de energi i form av ljus. Ljusets färg beror på typen av element i stjärnorna.