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”。

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。

在鍋爐燃燒現場我們可以發現，用紫外線光敏管檢測器或磷化鉀檢測器監視煤粉燃燒器時，被檢測火焰的信號強度可能等同于或低于毗鄰的火焰信號強度，這是因為未燃煤粉在靠近燃燒器喉口部分往往起到一種遮蓋作用，它實際上是一股暗黑色的煤粉和一次風的混合物，我們叫它黑龍區，若火焰檢測器視線通過或接近黑龍區，則當燃燒器停用而爐膛內的其它燃燒器繼續運行燃燒時，信號強度反而比原來增加了，這個結構是用紫外線光敏管檢測器監視煤粉燃燒器的一個大問題，但如果我們選擇用紫外線光敏管或磷化鉀檢測用于點火的油槍，則起到揚長避短的作用，可以有效的防止“偷看”問題。 因此，燃煤鍋爐推薦采用檢測火焰閃爍高頻分量的可見光檢測器或紅外線檢測器。由于氣體火焰不具有煤火焰和油火焰所特有的高頻(100—400Hz) 脈動特性，因而紅外線檢測系統對氣體火焰不起作用，所有對氣體燃料推薦采用紫外線檢測器。