生物質(zhì)燃料燃燒機理屬于靜態(tài)滲透式擴散燃燒。與煤一樣，通常經(jīng)歷預(yù)熱干燥階段、熱分解階段、揮發(fā)分燃燒階段、固定碳燃燒階段和燃盡階段。

(1)預(yù)熱干燥階段在該階段，生物質(zhì)被加熱，溫度逐漸升高。當溫度達到105℃左右時，生物質(zhì)表面和生物質(zhì)顆粒縫隙的水被逐漸蒸發(fā)出來，生物質(zhì)被干燥。生物質(zhì)的水分越多，干燥所消耗的熱量也越多。

(2)熱分解階段生物質(zhì)繼續(xù)被加熱，溫度繼續(xù)升高，達到一定溫度時便開始析出揮發(fā)分，這個過程實際上是一個熱分解反應(yīng)。

(3)揮發(fā)分燃燒階段  隨著溫度繼續(xù)升高，揮發(fā)分與氧的化學反應(yīng)速度加快。當溫度升高到一定溫度時，揮發(fā)分就開始燃燒，此溫度稱為生物質(zhì)的著火溫度。由于揮發(fā)分的成分十分復雜，其燃燒反應(yīng)也很復雜。

(4)固定碳燃燒階段生物質(zhì)中剩下的固定碳在揮發(fā)分燃燒初期被揮發(fā)分包圍著，氧氣不能接觸碳的表面，經(jīng)過一段時間以后，揮發(fā)分的燃燒快要終了時，一旦氧氣接觸到炙熱的木炭，就可發(fā)生燃燒反應(yīng)。

(5)燃盡階段生物質(zhì)可燃物基本燃盡后，在沒有強烈干擾的情況下，形成整體的灰顆粒，灰顆粒表面幾乎看不出火焰，灰顆粒會變成暗紅色，至此完成了生物質(zhì)燃料的整個燃燒過程。
必須指出，上述各階段并不是機械地串聯(lián)進行，實際上很多階段是互相交叉的。不同燃燒條件下各階段也有差異，也存在動力燃燒和擴散燃燒過程。