燃烧是一个我们从中学就开始接触的概念。从那时候我们就知道燃烧就是会发光发热的剧烈的氧化反应。这是近代科学对燃烧的定义，其实关于燃烧的讨论在很早之前就开始了。人类使用火的历史可追溯到几十万年以前。据考古记载很多原始人居住的洞穴里留下了厚厚的灰烬积层、木炭和烧黑的兽骨，这是几十万年之前的事情。在我国古代：我国古代的“五行说”把构成物质的材料归纳为“金、木、水、火、土”五类，火是其中的一类。古希腊有“四元说”，提出“水、土、火、气”。古印度的“四大说”，提出“地、水、火、风”。火曾被看作是“万物之源”，甚至把整个世界都看成是“一团永恒的活火”。

直到1603年Robert Boyle在密闭容器内煅烧金属铜、铁、铅、锡后，发现煅烧后物质增重这一事实，提出了“金属＋火微粒＝煅灰”。由于Robert Boyle 忽略了空气重量的变化，提出了“由燃料中散发出的火微粒穿过容器壁，钻进金属并与之结合”的火微粒说没能解释燃烧现象。

1703年Stal总结了燃烧中的各种现象及各家的观点后，提出系统的燃素学说。其要点是：火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体，这种火微粒既能同其它元素结合形成化合物，也能以游离方式存在。由火微粒构成的火元素就是“燃素”。
在地球上，动物、植物、矿物中都含燃素，物体失去燃素变成死的灰烬，灰烬获得燃素，物体又会复活。Stal并认为，一切与燃烧有关的化学变化，都可以归结为物体吸收燃素与释放燃素的过程。燃素学说未能正确解释燃烧现象，但对于结束炼金术的统治，使比学得到解放，却起了积极作用。因为燃素学说解释了一些当时已知的化学现象，同时，在寻找燃素过程中也积累了大量关于燃烧现象的实验事实。这些材料对建立科学的燃烧理论都是很有价值的。“燃素学说经过百年的实验工作，提供了一些材料，借助这些材料，A.L.Lavoisier才能在普利斯特里制出的氧气中发现了幻想的燃素的真正对立物，因而推翻了全部的燃素学说”。

1774年A.L.Lavoisier在重复了氧化汞的分解实验后，提出“金属（汞）生成灰烬（氧化汞）时，在容器中所吸收的那一部分空气的重量就等于灰烬和金属间的重量之差”。A.L.Lavoisier于1777年提出了燃烧作用的氧化学说，主要内容是：燃烧时放出光和热。物体只有在氧气存在时才能燃烧。空气是由两种成分组成。物质在空气中燃烧时，吸收了其中的氧，因而增重，所增加之重恰为其吸收的氧气之重。一般的可燃物质（非金属）燃烧后通常变为酸，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧元素；而金属煅烧后即变为煅灰，它们是金属的氧化物。氧气的发现彻底推翻了统治化学一百余年的燃素学说，并使“过去在燃素学说形式上倒立着的化学全部正立过来了”。

随着科学的进步，近代化学认为在氧气中的燃烧是由很多自由基中间体参与的链反应。反应其实所需要的高能量由双氧分子来提供。双氧分子的构象是最稳定的存在形式为三线态存在（3O2）。对于大部分燃料来说，大多处于单线态，角动量之和为零。两者之间发生相互作用在量子力学中称为“禁止跃迁”，是一种小概率事件。如果要发生燃烧，就要使氧成为单线态，即电子全部配对的状态。这是一个由低能量状态向高能量状态变化的过程，所以在一开始我们需要提供一些能量（热、光、微波等），虽然反应的进行，体系会不断提供新的能量，使反应不断进行下去。烃类的燃烧可以抽象成为H开始和O的作用，首先生成HOO自由基，进一步生成过氧化氢，随后变成了羟基自由基。由于燃料和氧化剂的种类不同，这就导致了出现各种各样的自由基中间体和非自由基中间体。自由基中间体寿命及其短暂，而且十分活泼，基本不能被单独隔离出来。但是非自由基中间体却可以单独存在，例如在乙醇燃烧过程中的乙醛就可以被单独拿出。