在鍋爐操作時，煤粉與高速氣流混合在一起，噴入爐膛的燃燒帶中，使煤粉顆粒里的有機物質得到充分的燃燒，但燃燒的完全程度取決與鍋爐效率和操作水平。運行良好的現代化電廠的煤粉爐爐膛較高溫度可以達到或超過1600℃。在這樣的溫度下，足以使灰份中除了少量石英（細粒的結晶）以外的所有礦物全部熔融。可是多數就電廠鍋爐的實際燃燒溫度要比上述溫度低得多，在較低的溫度下，只能熔融一小部分的無機物質。而且爐膛溫度并不是十分均勻的，也就是說，即使在同一臺鍋爐中，粉煤灰燒成的條件也不完全相同，更不必說不同的鍋爐了。

在燃燒過程中，煤炭中的無機雜質發(fā)生了一系列的反應和變化，含水的礦物如黏土、石膏等一一脫水，碳酸鹽中的二氧化碳與硫化物中的二氧化硫和三氧化硫排出，還有堿在高溫下揮發(fā)。其中，較細的粒子隨氣流掠過燃燒區(qū)，立即熔融，到了爐膛外邊，受到驟冷，就將熔融時由于表面張力作用形成的圓珠的形態(tài)保持下來，成為玻璃微珠。煤粉的顆粒越細，越容易成球。其中有些熔融的微珠內部，截留了爐內氣體，形成了空心微珠。另有一些微珠，團聚在一起或粘連在一起，就形成魚卵狀的復珠（子母珠）和站連體?？墒且灿幸恍﹣聿患巴耆兂梢簯B(tài)的粗灰，結果變成了渣狀多孔玻璃體（海綿狀玻璃）。在冷卻過程中，也有一些冷卻比較緩慢而再結晶的礦物以及在顆粒表面上生成的結晶礦物和化合物，也有一些獨自存在的未熔融的石英礦物，此外，從化學成分來看也不是均勻的，所謂的粉煤灰化學物成分分析，只能表示粉煤灰中各種顆?；旌衔锏幕瘜W成分平均值，換言之，按單個顆粒而言，化學成分是很大差異的。

總之，粉煤灰實際上是一些礦物組成不同、粒徑粗細不同、顆粒形態(tài)不同、各種顆粒組合的比例不同的機械混合物。粉煤灰的“先天不足”，正是由于這種不均勻性、差異性和多變性造成的。從應用角度而言，受到充分燃燒最終形成的玻璃微珠含量越多越好。