进入燃烧阶段后，生物质的可燃性气体和液体与空气中的氧气发生氧化反应，产生大量的热量。当温度上升到某些特定的程度时，燃烧过程进入自燃阶段，即燃烧过程不再需要外部的热源维持，而是通过燃烧本身释放的热量来维持燃烧的进行。
生物质燃烧机的燃烧过程大体上分为两个区域：气相区和灰相区。在气相区，可燃性气体与空气中的氧气发生反应，生成一氧化碳、二氧化碳、水蒸气等燃烧产物。在灰相区，未完全燃烧的固体颗粒会与空气中的氧气继续反应，最终生成残留的矿物质灰。
生物质燃烧机的燃烧过程是多相复杂反应的综合结果，包括化学反应、传热和质量传递等多种过程。化学反应过程最重要的包含燃料的热解、气相燃烧和灰相燃烧等反应。传热过程最重要的包含辐射传热、对流传热和传导传热等。质量传递过程最重要的包含湿气扩散、湿气析出和质量扩散等。
生物质燃烧机的燃烧性能受到多种因素的影响，包括生物质种类、含水率、颗粒度、氧气供给量、燃烧温度、过剩空气系数等。为实现高效、清洁的燃烧，生物质燃烧机一般会用预处理、控制燃烧条件、改善燃烧机构等技术手段。
在干燥阶段，生物质中的水分开始蒸发。当温度上升到生物质中的纤维素开始分解的温度时，进入热解阶段。在热解阶段，生物质中的纤维素和木质素等有机物分解产生可燃性气体和液体。其中，纤维素经过热解反应转化为一氧化碳、二氧化碳和水蒸气；木质素经过热解反应转化为一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮、苯酚等气体。这些气体和液体是生物质燃烧的主要燃料。
生物质燃烧机是一种将生物质作为燃料进行燃烧的设备。生物质燃烧机利用生物质的化学能将其转化为热能，通过传导、对流、辐射等方式将释放的热能传输到需要加热的介质中，实现加热、热处理、蒸发、发电等过程。
生物质燃烧机的基础原理是利用生物质材料中所含有的碳、氢、氧等元素与空气中的氧气发生化学反应产生热量。生物质燃烧机的燃烧过程可大致分为三个阶段：干燥阶段、热解阶段和燃烧阶段。
