Az ókori görögök és alkimisták úgy vélték, hogy a tűz maga is elem, a föld, a levegő és a víz mellett. Azonban az elem vonatkozik a protonok egy tiszta anyag rendelkezik. A tűz sok különböző anyagból áll, tehát ez nem elem.
A tűz nagyrészt forró gázok keveréke. A lángok egy a következménye kémiai reakcióelsősorban a levegőben lévő oxigén és egy üzemanyag, például fa vagy propán között. Más reakciókon kívül a reakció is előállít szén-dioxid, gőz, könnyű és hőség. Ha a láng elég meleg, a gázok ionizálódnak és újabbvá válnak halmazállapot: plazma. Fém, például magnézium égetése ionizálhatja az atomokat és plazmát képezhet. Az ilyen típusú oxidáció a plazma fáklya intenzív fényének és melegének forrása.
Noha egy rendes tűzben kis mennyiségű ionizáció folyik, a lángban a legtöbb anyag gáz. Így a legbiztonságosabb válasz a következő kérdésre: "Mi a tűzállapot?" az azt jelenti, hogy ez egy gáz. Vagy mondhatjuk, hogy ez többnyire gáz, kisebb mennyiségű plazmával.
A láng különböző részei
A lángnak több része van; mindegyik különféle vegyi anyagokból áll.
- A láng alapja közelében az oxigén és az üzemanyaggőz keveredik éghetetlen gázként. A láng ezen részének összetétele a használt üzemanyagotól függ.
- Ez felett a régió, ahol a molekulák reagálnak egymással a égési reakció. A reagensek és a termékek ismét az üzemanyag jellegétől függenek.
- E régió felett az égés befejeződött, és a kémiai reakció termékei találhatók. Ezek jellemzően vízgőz és szén-dioxid. Ha az égés nem teljes, a tűz apró, szilárd korom- vagy hamu részecskéket bocsáthat ki. A nem teljes égés során további gázok szabadulhatnak fel, különösen a "piszkos" üzemanyagok, például szén-monoxid vagy kén-dioxid miatt.
Noha nehéz látni, a lángok kifelé terjednek, mint más gázok. Ez részben nehéz megfigyelni, mert a lángnak csak azt a részét látjuk, amely elég meleg ahhoz, hogy fényt bocsásson ki. A láng nem kör alakú (kivéve az űrben), mert a forró gázok kevésbé sűrűek, mint a környező levegő, ezért felkelnek.
A láng színe jelzi annak hőmérsékletét és az üzemanyag kémiai összetételét. A láng izzólámpát bocsát ki, ami azt jelenti, hogy a legnagyobb energiájú fény (a láng legforróbb része) kék, és a legkevesebb energiájú (a láng legmenőbb része) vörösebb. A tüzelőanyag kémiai szerepe is szerepet játszik, és ez képezi az alapját lángteszt a kémiai összetétel azonosítása. Például egy kék láng zöldnek tűnhet, ha bórtartalmú só van jelen.