Die Flammentemperatur variiert in Abhängigkeit von der zu verbrennenden Substanz und dem Ausmaß, in dem Brennstoff und Oxidationsmittel vorgemischt wurden. Eine der niedrigsten ist die „Sicherheitsflamme“ eines Bunsenbrenners, um zu zeigen, dass sie eingeschaltet ist – etwa 572 ° F (300 ° C), während die heißeste Kohlensubnitrid-Brennung in reinem Sauerstoff mit einer Temperatur von 9,008° F ( 4,987°C), fast so heiß wie die Sonnenoberfläche. Die nukleare „Flamme“, die die Sonne erhitzt, ist überhaupt keine chemische Flamme, aber sie hat eine extrem hohe Temperatur – im Kern der Sonne wird sie auf über 23,400,000 °C geschätzt.
Wenn Brennstoff und Oxidationsmittel gut vermischt sind, ist die Flammentemperatur höher, da die Reaktion schneller abläuft und mehr Wärme erzeugt. Wenn Brennstoff und Oxidationsmittel vor der Verbrennung überhaupt nicht vermischt werden, läuft die Reaktion unvollkommen ab und erzeugt insgesamt weniger Wärme. Dies ist typisch bei der Holzverbrennung, bei der heiße Gase unverbrannte Holzpartikel abtransportieren.
Die Temperatur eines Lötbrenners beträgt etwa 2,372 °F (1,300°C), eine Kerze hat eine Temperatur von 2,552 °F (1,400°C) und ein Autogenbrenner hat eine Temperatur von 5,432 °F (3,000 °C). Die Verbrennungstemperatur von Cyan ist mit über 8,180 ° F (4,525 ° C) die zweitgrößte nach Kohlenstoffsubnitrid. Bei Cyan und Kohlenstoffsubnitrid wird die hohe Temperatur von der großen Anzahl verfügbarer Kohlenstoffatome abgeleitet – zwei im ersteren, vier im letzteren. Da sich diese Kohlenstoffatome während des Verbrennungsprozesses mit Sauerstoff verbinden, geben sie überschüssige Energie in Form von Wärme ab.
Die Farbe einer Flamme hängt oft mit ihrer Temperatur zusammen, obwohl auch das brennende Molekül relevant ist. Licht, das nur aus der Temperatur resultiert, wird als Schwarzkörperstrahlung bezeichnet und reicht von Rot bei 1,000 K (ca. 1,340 °C) über Orange/Gelb bei 727 K (ca. 3,000 °F oder 4,940 °C) bis hin zu Weiß oder Hellblau bei Temperaturen über 2,727 K (ca. 5,000 °F oder 8,540 °C).