El proceso comienza con la combustión incompleta del combustible en el aparato adjunto, normalmente una estufa de leña o carbón, o un fuego abierto. Los volátiles no quemados se calientan al estado de vapor pero no se consumen debido a la falta de calor y oxígeno adecuados dentro del aparato. Estos destilados volátiles se escapan a la chimenea, donde entran en contacto con superficies más frías y se condensan en depósitos similares al alquitrán y al hollín. Las capas sucesivas se acumulan hasta que, o bien la chimenea se tapa por completo, o bien la chimenea alcanza una temperatura y un nivel de oxígeno en los que el depósito se enciende. Debido al nivel concentrado de material volátil ahora presente, estos incendios tienden a arder muy calientes.
Alternativamente, un incendio de chimenea puede ser causado por viejos nidos de pájaros que han caído en la chimenea y se han alojado allí. Cuando una brasa caliente enciende los nidos, el incendio puede ser tan grave como el causado por la ignición del hollín. En las casas muy antiguas, la chimenea también puede ser muy grande y lo suficientemente gruesa como para soportar el fuego.
Las altas temperaturas pueden afectar a la resistencia de la chimenea provocando la distorsión de las estructuras metálicas, y el posible fallo de las estructuras cerámicas.
Las causas de los depósitos que provocan los incendios en las chimeneas incluyen el uso de combustibles verdes/húmedos, el funcionamiento de aparatos con una entrada de aire insuficiente, y las bajas temperaturas de funcionamiento durante periodos prolongados seguidos de incendios calientes. Esta práctica suele producirse cuando los periodos de clima suave van seguidos de olas de frío.
Hay varios problemas importantes que se ponen en riesgo en caso de incendio en la chimenea. Por supuesto, existe el peligro de que los restos ardientes sean expulsados de la parte superior de la chimenea y puedan encender otras partes de la estructura, pero la principal causa de daños es que el calor del incendio de la chimenea atraviese los materiales de mampostería y sobrecaliente los combustibles cercanos. Aunque los códigos y las normas exigen una distancia específica entre los elementos de la estructura y los materiales de mampostería, a menudo esto no se encuentra en la construcción real. Muchos de los incendios declarados como incendios de chimeneas son en realidad incendios estructurales provocados por el sobrecalentamiento de los elementos de la estructura. Estos incendios de estructuras pueden deberse al uso normal de la chimenea o de la cámara de combustión sellada.
