燃料が炎を出して燃焼しているとき、燃焼生成物（多くはフリーラジカルと呼ばれる分子の断片）に燃焼の過程で放出されたエネルギーがおさまる。燃焼生成物はというとても高い温度 (つまり燃焼生成物から熱が逃げる前の温度) に励起される。この温度は通常は炎の中の空気の温度や炎の中に入れた物体が達することのできる温度より高い。このエネルギーが燃焼生成物から放射として失われる際には、炎の中に入れた黒体と比べてより高温であるため、放射の強度はより高くなる。正確な放出過程は物質や、燃料や酸化剤の種類、炎の種類によって異なるが、フリーラジカルはを起こすことが多くの場合で確かめられている。燃焼生成物から直接放たれるこういったエネルギーを持った光は、波長によっては (ガスの炎が青く見えるように) 直接観察されることがあれば、強熱発光物の蛍光を示すこともある。フリーラジカルの再結合の一部では紫外線が放たれるが、これは蛍光でのみ観察できる。
強熱発光物が再結合に対する触媒作用を示して放射が強くなることが重要な強熱発光の原理として挙げられる。燃焼生成物から極度に狭いスペクトラム領域で放射が行われる場合には、不可視領域や蛍光反応をおこさないような波長での放射によりフリーラジカルから熱が失われる割合が減るため、この過程の中で重要な役目を持つことが多い。その他の場合では、励起した燃焼生成物のエネルギーは固形物質中の蛍光物質にそのまま移動すると考えられる。いずれにしても、燃焼生成物が周囲からされるより先にエネルギーが放射されるのが強熱発光の主な特徴であり、周囲と状態にある物体からの熱放射より実効的な放射温度が高くなるのはこのためである。
高温発光
高温発光は特別な状態の熱放射である。一般的に高温発光は特には可視光を指すが、熱放射は赤外線やその他の電磁波をも指す。
高温発光の強度やスペクトラム（色）については熱放射を見ること。
観測や使用.
事実上は、発熱過程による発光を伴う化学反応がおこるかどうかに関係せず、固体や液体の物質のほとんどすべては付近で少しくすんだ赤色に輝き始める。この限界はとよばれる。この温度より低くても高温発光はなくなることはないが、可視光線では弱すぎて認知できない。
温度が高まるにつれて物体は明るくなり、色が赤から白に、最後には青にかわる。