第壹階段，煤粉開始燃燒時，氣化溫度低的揮發份首先從礦物質和固體碳的空隙中逸出，使煤粉變成多孔碳顆粒。此時煤灰的顆粒狀態基本保持了原煤粉不規則的團塊狀，但由於其多孔性，表面積較大。
第二階段，隨著多孔炭顆粒中有機物的完全燃燒和溫度的升高，其中的礦物質也會脫水分解氧化成無機氧化物。此時，煤灰顆粒會變成多孔玻璃體，雖然其形貌基本保持與多孔碳顆粒相同，但其比表面積明顯小於多孔碳顆粒。
第三階段，隨著燃燒的進行，多孔玻璃體逐漸熔化收縮形成顆粒，其孔隙率降低，圓度增大，顆粒尺寸減小，最終由多孔玻璃變為密度更高、顆粒尺寸更小的致密球體，顆粒的比表面積減小到最小。不同粒徑和密度的灰顆粒在化學和礦物學特征上有顯著差異，小顆粒通常比大顆粒更具玻璃態和化學活性。
最終飛灰(其中80% ~ 90%為飛灰，10% ~ 20%為底灰)是壹種復雜多變的多相物質，外觀相似，顆粒細小且不均勻。飛灰是進入煙氣的粉塵中最細的部分，底灰是分離出的粗顆粒或爐渣。這些東西很重，燃燒帶壹直延伸到爐子的底部。