O processo começa com a combustão incompleta do combustível no aparelho anexo, geralmente um fogão a lenha ou a carvão, ou fogo aberto. Os voláteis não queimados são aquecidos até ao estado de vapor, mas não são consumidos devido à falta de calor e oxigénio adequados dentro do aparelho. Estes destilados voláteis escapam para a chaminé, onde entram em contacto com as superfícies mais frias e condensam-se em depósitos semelhantes a alcatrão, e fuligem. As sucessivas camadas acumulam-se até que a chaminé se ligue completamente, ou a chaminé atinja uma temperatura e um nível de oxigénio a partir dos quais o depósito se incendiará. Devido ao nível concentrado de material volátil agora presente, estes incêndios tendem a queimar muito quente.
Alternativamente, um incêndio de chaminé pode ser causado por ninhos de pássaros velhos que caíram na chaminé e ali se alojaram. Quando uma brasa acende os ninhos, o fogo pode ser tão grave como o fogo causado pela ignição da fuligem. Em casas muito antigas, a chaminé também pode ser muito grande e espessa o suficiente para resistir ao fogo.
As altas temperaturas podem afectar a resistência da chaminé causando distorção das estruturas metálicas, e potencial falha das estruturas cerâmicas.
As causas dos depósitos que levam ao fogo da chaminé incluem o uso de combustíveis verdes/molhados, o funcionamento de aparelhos com entrada de ar insuficiente, e baixas temperaturas de funcionamento por períodos prolongados seguidos de fogos quentes. Tal prática tipicamente ocorre quando os períodos de clima ameno são seguidos de períodos de frio.
Existem vários problemas principais que estão em risco devido a um incêndio por chaminé. É claro que existe o perigo de os detritos queimados serem expelidos da parte superior da chaminé que pode incendiar outras partes da estrutura, mas a principal causa de danos é onde o calor do fogo da chaminé passará através dos materiais de alvenaria e sobreaquecerá os combustíveis próximos. Mesmo que os códigos e normas exijam uma limpeza específica dos membros da armação dos materiais de alvenaria, muitas vezes isso não é encontrado na construção propriamente dita. Muitos incêndios relatados como incêndios de chaminés, são na verdade incêndios de estrutura acendidos pelo sobreaquecimento dos membros da armação. Estes fogos de estrutura podem ser rastreados ao uso normal da lareira ou câmara de combustão selada.
