支配火焰传播的化学反应是属于单分子分解反应的火焰称为单分子分解火焰。因为一些原本被公认是单分子分解的反应，在经过更深一层的研究后，有些被发觉是属于支链反应，故这种单分子分解火焰相当稀少。环氧乙烷(C2H4O)分解成甲烷(CH4)及一氧化碳(CO)而成的火焰即为一例。