1. Tulenliekki on valoilmiö. Liekin väri riippuu ensinnäkin lämpötilasta. Lämpötilan kasvaessa havaittavan valon aallonpituusjakauma pienenee. Se siirtyy punaisesta, oranssiin, keltaiseen ja siitä vihreän kautta siniseen ja lopulta violettiin. Näin ollen kokossa havaittava punainen liekki kertoo pienemmästä lämpötilasta kuin keltainen liekki.

2. Toiseksi liekin väriin vaikuttaa palava aine. Esimerkiksi kupari-ioni värjää liekin vihertävän siniseksi, strontium punaiseksi ja natrium keltaiseksi. Tätä hyödynnetään mm. ilotulitteissa.