燃燒火焰具有各種特性，如發熱程度、電離狀態、火焰不同部位的輻射、光譜及火焰的脈動或閃爍現象、差壓、音響等，均可用來檢測火焰的“有”或“無”。以煤、油作為燃料的鍋爐在燃燒過程中會輻射紅外線(IR)、可見光和紫外線(UV)。 所有的燃料燃燒都輻射一定量的紫外線和大量的紅外線，且光譜范圍涉及紅外線、可見光及紫外線。因此，整個光譜范圍都可以用來檢測火焰的“有”或“無”。

由于不同種類的燃料，其燃燒火焰輻射的光線強度不同，相應采用的火焰檢測元件也會不一樣。一般說來，煤粉火焰中除了含有不發光的CO2 和水蒸氣等三原子氣體外，還有部分灼熱發光的焦炭粒子和炭粒，它們輻射較強的紅外線、可見光和一些紫外線，而紫外線往往容易被燃燒產物和灰粒吸收而很快被減弱，因此煤粉燃燒火焰宜采用可見光或紅外線火焰檢測器。而在用于暖爐和點火用的油火焰中，除了有一部分CO2 和水蒸氣外，還有大量的發光碳黑粒子，它也能輻射較強的可見光、紅外線和紫外線，因此可采用對這三種火焰較敏感的檢測元件進行測量。而可燃氣體作為主燃料燃燒時，在火焰初始燃燒區輻射較強的紫外線，此時可采用紫外線火焰檢測器進行檢測。 除輻射穩態電磁波外，所有的火焰均呈脈動變化。因此，單燃燒器工業鍋爐的火焰監視可以利用火焰脈動變化特性，采用帶低通濾波器(10—20Hz)的紅外固體檢測器(通常采用硫化鉛)。但電站鍋爐多燃燒器爐膛火焰的閃爍規律與單燃燒器工業鍋爐不大一樣，特別是在燃燒器的喉口部分，閃爍頻率的范圍要寬得多。

燃燒器火焰的形狀，我們人為地將其分為四部分：從喉口開始依次為黑龍區、初始燃燒區、燃燒區和燃燼區。 從一次風口噴射出的第一段是一股暗黑色的煤粉和一次風的混合物流，我們稱其為黑龍區，其輻射強度和閃爍頻率都很低； 第二段是初始燃燒區，煤粉因受到高溫爐氣和火焰回流的加熱開始燃燒，大量煤粉顆粒爆燃形成亮點流，此段的特點是這部分煤粉燃燒亮度不是很大，但其閃爍頻率卻達到最大值，往往可以在100Hz 以上； 第三段為燃燒區，也稱完全燃燒區，各個煤粉顆粒在與二次風的充分混合下完全燃燒，產生出很大熱量，此段的火焰亮度最高且最穩定，但閃爍頻率要低于初始燃燒區； 第四段為燃燼區，這時的煤粉絕大部分燃燒完畢形成飛灰，少數較大的顆粒繼續進行燃燒，最后形成高溫爐氣流，其火焰亮度和閃爍頻率都比較低。有一點需要說明，上面提到的頻率是指閃爍(Flicker)頻率，它和有些火焰檢測器中的脈沖(Pulse)頻率有本質區別，前者是燃料混合物火焰燃燒所特有的屬性，而后者只是對火焰強度的一種顯示方法。