Una llama (del latín flamma) es la parte visible y gaseosa de un incendio. Es causada por una reacción altamente exotérmica que tiene lugar en una zona delgada. Las llamas muy calientes son lo suficientemente calientes como para tener componentes gaseosos ionizados de densidad suficiente para considerarse plasma.

El color y la temperatura de una llama dependen del tipo de combustible involucrado en la combustión, como, por ejemplo, cuando un encendedor se sujeta a una vela. El calor aplicado hace que las moléculas de combustible en la cera se vaporicen. En este estado, pueden reaccionar fácilmente con oxígeno en el aire, lo que emite suficiente calor en la reacción exotérmica posterior para vaporizar aún más combustible, manteniendo así una llama constante. La alta temperatura de la llama hace que las moléculas de combustible vaporizadas se descompongan, formando varios productos de combustión incompletos y radicales libres, y estos productos reaccionan entre sí y con el oxidante involucrado en la reacción. La energía suficiente en la llama excitará los electrones en algunos de los intermedios de reacción transitorios, como el radical metilidino (CH) y el carbono diatómico (C2), lo que resulta en la emisión de luz visible a medida que estas sustancias liberan su exceso de energía (ver espectro a continuación para una explicación de qué especies radicales específicas producen qué colores específicos). A medida que aumenta la temperatura de combustión de una llama (si la llama contiene pequeñas partículas de carbón no quemado u otro material), también lo hace la energía promedio de la radiación electromagnética emitida por la llama (ver Cuerpo negro).

Se pueden utilizar otros oxidantes además del oxígeno para producir una llama. La combustión de hidrógeno en cloro produce una llama y en el proceso emite cloruro de hidrógeno gaseoso (HCl) como producto de combustión. Otra de las muchas combinaciones químicas posibles es la hidrazina y el tetróxido de nitrógeno, que es hipergólico y se usa comúnmente en los motores de cohetes. Los fluoropolímeros se pueden usar para suministrar flúor como oxidante de combustibles metálicos, p. en la composición de magnesio / teflón / vitón.

La cinética química que ocurre en la llama es muy compleja y típicamente involucra una gran cantidad de reacciones químicas y especies intermedias, la mayoría de ellas radicales. Por ejemplo, un conocido esquema de cinética química, GRI-Mech, utiliza 53 especies y 325 reacciones elementales para describir la combustión de biogás.

Existen diferentes métodos para distribuir los componentes requeridos de la combustión a una llama. En una llama de difusión, el oxígeno y el combustible se difunden entre sí; la llama se produce donde se encuentran. En una llama premezclada, el oxígeno y el combustible se mezclan previamente, lo que da como resultado un tipo diferente de llama. Las llamas de las velas (una llama de difusión) operan a través de la evaporación del combustible que se eleva en un flujo laminar de gas caliente que luego se mezcla con el oxígeno y las combustiones circundantes.

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