Cuando se quema azúcar, se producen cambios químicos, dependiendo de si el azúcar se quema en una reacción de combustión completa o incompleta. Durante una reacción de combustión completa, el azúcar se transforma en CO2 y H2O. En una reacción de combustión incompleta que usa menos calor, puede ocurrir una polimerización en anillo y carbonización.
Los chefs aprovechan el proceso de oxidación para quemar azúcares. El proceso se llama "carmelización" y saca sabores únicos cuando se quema el azúcar. Los azúcares carmelizados obtienen su sabor de los productos formados en la reacción, incluidos los aldehídos, los ácidos carboxílicos y las cetonas. Todos los azúcares son carbohidratos, que tienen carbono, hidrógeno y oxígeno en sus proporciones.