สีสันอันน่าทึ่งของดอกไม้ไฟที่ระเบิดได้มาจากปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากความร้อน การเผาไหม้จะขับเคลื่อนดอกไม้ไฟขึ้นไปในอากาศ ในขณะที่การออกซิไดซ์จะให้ออกซิเจนที่จำเป็นต่อการกระตุ้นสารประกอบโลหะในดอกไม้ไฟ การดูดซับและการปล่อยพลังงานทำให้เกิดสเปกตรัมสีที่เป็นเอกลักษณ์ของดอกไม้ไฟ
การเผาไหม้เกิดขึ้นเมื่อเปลวไฟจากฟิวส์ของพลุสัมผัสกับผงสีดำ ทำให้โพแทสเซียมไนเตรต ถ่านชาร์โคล และกำมะถันรวมกัน การเผาไหม้เป็นแบบคายความร้อนสูง (ให้ความร้อน) ในดอกไม้ไฟส่วนใหญ่ ความร้อนและก๊าซจะถูกผลักออกจากก้นกระดองพลุ ผลักดันพลุขึ้นสู่ท้องฟ้า
เมื่อดอกไม้ไฟถึงจุดสุดยอดบนท้องฟ้า ฟิวส์จะไปถึงช่องที่เต็มไปด้วยสารออกซิไดซ์และดาวที่ผลิตแสง สารออกซิไดซ์ทั่วไป ได้แก่ ไนเตรต คลอเรต และเปอร์คลอเรต ตัวออกซิไดซ์ทำปฏิกิริยากับความร้อนและก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้เพื่อผลิตออกซิเจนเพียงพอสำหรับการเผาไหม้อย่างรวดเร็วของสารที่ผลิตแสงและเสียงในดวงดาว
ออกซิเจนที่ผลิตโดยตัวออกซิไดซ์จะทำปฏิกิริยากับธาตุในดาวฤกษ์เพื่อผลิตก๊าซที่ร้อนและขยายตัวอย่างรวดเร็ว อะตอมในก๊าซนี้จะดูดซับพลังงานที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา ทำให้อิเล็กตรอนของพวกมันเคลื่อนที่จากสถานะพื้นดินที่เสถียรไปยังสถานะพลังงานที่ตื่นเต้น เมื่ออิเล็กตรอนกลับสู่สภาพพื้นดิน พวกมันจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสง สีของแสงขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบในดวงดาว