通常、木材などの炭素化合物が主成分の素材を加熱すると燃焼が起こり、炭素は周囲の酸素と結合して気体の二酸化炭素となってしまうが、酸素を遮断した状態で加熱を行うと、炭素化合物は分解が生じ、その中から揮発性の低い固体の炭素分が比較的多く残る。この現象を一般的に炭化（たんか）と呼ぶ。 空気中でも加熱、燃焼中に酸素の供給が不完全であれば炭化する。 主に炭（すみ）を製造、生成する際に用いられる。木炭は木材の炭化によって得られる。石炭は古代の植物が土を被って酸素が遮断された状態で地熱によって加熱された事で炭化したものとされている。 植物組織だけでなく人体を含めた動物組織も炭素化合物を多く含むため、重度の火傷では炭化する。人間は食物とする動植物を焼いて調理するが、炭化するまで「焦がす」と栄養分が消失して、食物としての価値がなくなってしまう。そのため人間は焦げすぎた部分に苦味を感じて食さない。 魚肉の焦げに発癌物質が含まれているという報道で魚介類の売上が落ちた事がある。しかし実際には日常生活で摂取する分には問題ない量である。
