La combustión completa de la cera de la vela conduce a la formación de calor, luz, dióxido de carbono y agua. El hollín y el humo también se forman en los casos en que la cera de la vela no se quema completamente.
La cera de la vela es principalmente cadenas conectadas de átomos de carbono e hidrógeno, conocidas como moléculas de hidrocarburos. Una vez que la vela está encendida, el calor de la llama derrite la cera que rodea a la mecha, convirtiéndola en un líquido que luego asciende por la acción de los capilares. El calor de la llama vaporiza la cera líquida, lo que lleva a la descomposición de las moléculas de hidrocarburo en moléculas individuales de hidrógeno y carbono. Las moléculas de carbono e hidrógeno reaccionan con el oxígeno del aire circundante para formar dióxido de carbono, agua, calor y luz. El calor se irradia de nuevo a la cera y se derrite para formar un ciclo que continúa hasta que se elimina el calor o se consume la cera.
Cuando una llama de vela recibe aire o combustible inadecuado o excesivo, parpadea, lo que provoca que las moléculas de carbono sin quemar se escapen de la llama antes de que puedan quemarse por completo. Las diminutas partículas de moléculas sólidas de carbón sin quemar escapan de la llama como humo. Se forma una mancha negra cuando las moléculas de carbono entran en contacto con una pared cercana o en el techo sobre la vela.