由于不同种类的生物质在化学组成成分和物理特性上有差别, 所有它们的燃烧过程是有些不同。 但是一般认为, 生物质的燃烧通常可以分为三个阶段, 即预热起燃阶段、 挥发分燃烧阶段、 炭燃烧阶段。
(1) 预热起燃阶段
在该阶段, 生物质(湿物料) 被加热, 水分逐渐蒸发后变为干物料。当生物质被加热到 160℃时, 开始释放出挥发分。 挥发分的组成为: 二氧化碳、 一氧化碳、 低分子碳氢化合物(如: 甲烷、 乙烯等)、 还有氢气、 氧气和氮气等气体。 挥发分中的氢气、 低分子碳氢化合物和一氧化碳是可燃成分, 二氧化碳和氮气是不可燃成分。
(2) 挥发分燃烧阶段
生物质经加热所释放出的挥发分在高温下开始燃烧, 同时释放出大量热量, 由于挥发分的成分比较复杂, 其燃烧反应也比较复杂。
(3) 炭燃烧阶段
挥发分在燃烧初期将固定碳包裹着, 氧气不能接触到炭的表面, 因而炭在挥发分的燃烧初期是不燃烧的, 经过一段时间以后, 挥发分燃烧结束,剩下的炭与氧气接触并发生燃烧反应。 对于生物质燃烧的基本过程的认识, 其他研究人员有不同的观点。 如:A. Williams 等认为, 生物质的水分对燃烧过程影响很大, 甚至主宰整个燃烧过程, 所以将水分的干燥作为一个独立的过程, 并将生物质燃烧的基本过程分为三步: 生物质脱挥发分、 挥发分燃烧和炭的燃烧。