Les transformations physiques ne modifient pas la nature chimique de la substance. Elles concernent des changements d'état (comme la fusion, l'ébullition, etc.) ou des modifications de forme (comme le broyage, le découpage). Ces transformations sont généralement réversibles. Par exemple, l'eau qui gèle et forme de la glace peut redevenir liquide par simple apport de chaleur. En revanche, les transformations chimiques altèrent la nature de la substance, car elles impliquent une réorganisation des atomes pour créer des substances nouvelles. Elles ne sont généralement pas réversibles sans une autre réaction chimique. Par exemple, lors de la combustion du bois, celui-ci se transforme en cendres, dioxyde de carbone, et eau, nouvelles substances par rapport au bois initial.

La combustion est un exemple parfait de transformation chimique. Elle implique la combinaison d'un combustible (comme le bois, le charbon, ou le gaz naturel) avec un comburant (généralement l'oxygène de l'air). Cette réaction libère de l'énergie, principalement sous forme de chaleur et de lumière. Le processus de combustion peut être complet ou incomplet selon la disponibilité d'oxygène :

• Dans une combustion complète, suffisamment d'oxygène est présent pour permettre au combustible de brûler complètement en produisant du dioxyde de carbone et de l'eau. Ce type de combustion produit généralement une flamme bleue.
• Dans une combustion incomplète, le combustible ne dispose pas de suffisamment d'oxygène pour brûler totalement, ce qui entraîne la formation de monoxyde de carbone, de suie (charbon pur), et d'autres sous-produits toxiques. Cela se traduit souvent par une flamme jaune et fuligineuse.

Les réactions de combustion sont essentielles dans notre vie quotidienne. Elles sont à la base de nombreux systèmes de production de chaleur et d'énergie, comme les moteurs à combustion interne, les chaudières, et même certains processus industriels. Cependant, la combustion incomplète, en raison de son inefficacité et de la production de sous-produits potentiellement dangereux comme le monoxyde de carbone, pose des risques pour la santé et l'environnement. Les émissions de dioxyde de carbone résultant de la combustion complète des combustibles fossiles sont une cause majeure du changement climatique. C'est pourquoi la réduction de l'utilisation de ces combustibles, l'amélioration de l'efficacité des combustions, et la recherche de sources d'énergie alternatives sont des enjeux cruciaux pour l'avenir.

La combustion est un excellent exemple de l'interaction entre la physique et la chimie. Du point de vue physique, la combustion peut être étudiée en termes de transfert de chaleur, dynamique des fluides et transmission de la lumière. Du point de vue chimique, elle implique des transformations moléculaires et d'énergie, analyse des constituants, et bilans de matière. La physique chimie permet de modéliser et de comprendre ces processus de manière holistique, contribuant à des innovations dans différents domaines : énergétique, environnemental, etc.