Nagyon sok érdekes kémia folyik a biztonsági mérkőzés kicsi fejében. A biztonsági gyufa "biztonságos", mivel nem megy keresztül spontán égésen, és mivel nem tesz beteget az embereknek. Biztonsági gyufát kell találnia egy speciális felülettel szemben annak érdekében, hogy meggyulladjon. Ezzel szemben a korai gyufák a fehér foszforra támaszkodtak, amely instabil és valószínűleg lángba kerül a levegőben. A fehér foszfor használatának másik hátránya a toxicitás. A biztonsági gyufa felfedezése előtt az emberek megbetegedtek a vegyi expozíció miatt.
A biztonsági gyufa mérkőzésfejei ként (néha antimon-III-szulfidot) és oxidálószerek (általában kálium klorát) porított üveggel, színezékekkel, töltőanyagokkal és ragasztóból és keményítőből készült kötőanyaggal. A szembetűnő felület porított üvegből vagy szilícium-dioxidból (homok), vörös foszforból, kötőanyagból és töltőanyagból áll.
A mérkőzésfejek általában pirosak. Ez nem a vegyi anyagok természetes színe. Ehelyett vörös festéket adnak a mérkőzés végéhez, jelezve, hogy a vége tűzbe kerül.