Các nhà khoa học lý giải hiện tượng này như sau: Càng gần bề mặt trái đất, các phân tử không khí càng nhiều nhờ trọng lực của hành tinh giữ chúng ở đó. Ngược lại, không khí ngày càng trở nên mỏng hơn khi bạn di chuyển theo chiều thẳng đứng, gây ra một sự suy giảm dần áp lực. Sự chênh lệch áp suất khí quyển mỗi 2,5cm, mặc dù nhỏ, nhưng cũng đủ hình thành hình dạng của một ngọn lửa nến.
Sự khác biệt áp suất gây ra một hiệu ứng được gọi là sự đối lưu tự nhiên. Khi không khí xung quanh ngọn lửa nóng lên, nó giãn nở, trở nên nhẹ hơn không khí lạnh bao quanh nó. Khi các phân tử khí nóng mở rộng ra bên ngoài, các phân tử khí lạnh đẩy ngược lại chúng. Trên trái đất, vì có nhiều phân tử khí lạnh hơn tham gia đẩy ngược các phân tử nóng ở chân ngọn lửa, nên ở phía đầu ngọn lửa chứng kiến ít "sự đối kháng" hơn. Và do đó, ngọn lửa bốc lên theo chiều thẳng đứng.
Mặc dù vậy, khi không có trọng lực (như trong không gian), không khí nóng giãn nở đối mặt với "sự đối kháng" ngang bằng nhau ở mọi hướng, và do đó ngọn lửa tỏa thành hình cầu ra ngoài nguồn phát sáng.
