Processen begynder med ufuldstændig forbrænding af brændslet i det tilknyttede apparat, normalt en brænde- eller kulovn eller en åben ild. De uforbrændte flygtige stoffer opvarmes til dampformig tilstand, men forbruges ikke på grund af mangel på tilstrækkelig varme og ilt i apparatet. Disse flygtige destillater slipper ud i skorstenen, hvor de kommer i kontakt med køligere overflader og kondenserer til tjæreagtige aflejringer og sod. Der ophobes flere lag, indtil skorstenen enten stopper helt til, eller skorstenen når en temperatur og et iltniveau, hvor aflejringen kan antændes. På grund af det koncentrerede niveau af flygtige stoffer, der nu er til stede, har disse brande tendens til at brænde meget varmt.
Alternativt kan en skorstensbrand skyldes gamle fuglereder, som er faldet ned i skorstenen og har sat sig fast der. Når en varm glød antænder rederne, kan branden være lige så alvorlig som en brand forårsaget af antændelse af sod. I meget gamle huse kan skorstenen også være meget stor og tyk nok til at kunne modstå branden.
De høje temperaturer kan påvirke skorstensens styrke og forårsage forvridning af metalkonstruktioner og potentielt svigt af keramiske konstruktioner.
Af årsager til de aflejringer, der fører til skorstensbrande, kan nævnes brug af grønne/våde brændsler, drift af apparater med utilstrækkeligt luftindtag og lave driftstemperaturer i længere perioder efterfulgt af varme brande. En sådan praksis forekommer typisk, når milde vejrperioder efterfølges af kuldebølger.
Der er flere vigtige forhold, der er i fare i forbindelse med en skorstensbrand. Der er naturligvis fare for, at brændende affald bliver udstødt fra toppen af skorstenen, som kan antænde andre dele af konstruktionen, men den største årsag til skade er, hvor varmen fra skorstensbranden vil passere gennem de murede materialer og overopvarme nærliggende brændbare genstande. Selv om regler og standarder kræver, at der skal være en bestemt afstand mellem rammestykker og murværk, er det ofte ikke tilfældet i den faktiske konstruktion. Mange brande, der rapporteres som skorstensbrande, er i virkeligheden konstruktionsbrande, der er antændt af overophedning af rammeledningerne. Disse konstruktionsbrande kan spores til den normale brug af pejsen eller det forseglede forbrændingskammer.
