Los sistemas de combustión son reacciones químicas entre un material que se puede quemar como combustible y los compuestos químicos que se encuentran en los oxidantes, sustancias que transfieren átomos de oxígeno. El propósito principal de la combustión es crear algún tipo de energía para producir la definición de trabajo de la ciencia física. Esencialmente, es la producción de una cierta cantidad de energía transferida por la fuerza del calor y el fuego. Los ejemplos comunes de sistemas de combustión incluyen calderas, chimeneas, hornos, quemadores de gas y otros sistemas de calefacción.
Los electrodomésticos son uno de los usos más comunes de los sistemas de combustión. En una caldera, una unidad cerrada se llena con agua u otro tipo de fluido y se calienta para vaporizar el fluido para suministrar calor a otros dispositivos. Una chimenea, que generalmente quema madera o gas, se coloca dentro de una construcción arquitectónica con el propósito de calentar o cocinar. Los hornos, tradicionalmente diseñados para fabricar cerámica o metales, utilizan una fuente de combustible para calentar los materiales o el aire mismo. Asimismo, los quemadores de gas utilizan gas natural o propano mezclado con el aire para generar una llama, que se puede utilizar para cocinar o quemar sustancias.
Hay varios tipos diferentes de técnicas de combustión que se utilizan en estos sistemas, cada una de las cuales requiere diferentes niveles de combustible y oxidantes. La combustión completa esencialmente quema el combustible, generalmente un hidrocarburo, y produce muy poco material secundario. La pirólisis, o combustión incompleta, ocurre cuando el oxidante no está fácilmente disponible o no está limitado, lo que hace que el sistema de combustión se apague parcialmente. La combustión a baja temperatura sin llama se llama arder sin llama, como una fogata que se apaga. En el extremo opuesto del espectro, la combustión rápida es una situación en la que el calor y la luz se producen muy rápidamente, como en el caso de las armas termobáricas, como los destructores de búnkeres.
Se pueden utilizar dos tipos diferentes de combustibles en los sistemas de combustión: líquidos o sólidos. En el caso de los líquidos, la combustión se produce durante la fase gaseosa. El líquido se calienta hasta convertirse en gas, que se incendia cuando se mezcla con oxidantes. Los combustibles sólidos necesitan tres fases distintas para funcionar con éxito. El combustible debe precalentarse, seguido de la producción de gases que se queman y, finalmente, el combustible sólido se convierte en carbón vegetal.
Quizás la forma más común de sistemas de combustión es el motor. Este está diseñado en dos formatos diferentes: el motor de combustión interna y externa. Los motores de combustión interna contienen una cámara en la que el combustible y el oxidante se mezclan para producir energía. Los motores de combustión externa implican el calentamiento de un fluido a través de un intercambiador de calor, produciendo trabajo utilizable.