甲醇是一种易燃液体，在发动机内燃烧时，经过一连串的化学反应，最终生成CO₂和H₂O。

CH₃OH+O₂→CO₂+H₂O

该反应在不同阶段存在着不同的中间产物。若达不到进一步氧化的条件，这些中间生成物就会生成部分氧化物而排出。普林斯顿大学曾提出了甲醇燃烧详细化学动力学反应模型，在这个模型里共包括了22种中间产物和89个基元反应。

由于甲醇分子中含有OH根，使其与同组的烷烃在氧化、燃烧方面有着明显不同的特点。其氧化起始反应可能有两种基本的途径。一是由OH根置换而成烷基，二是从其他键开始形成以醛为代表的中间产物。哪种占主导地位则取决于混合气的当量浓度和甲醇分子中键的强度。

甲醇首先与O、H、OH等反应完成脱氢过程，在高温条件下，大约有70%～75%转化成CH₂OH，有25%～30%转化为氧甲基：

CH₃OH+OH→H₂O+CH₂OH

CH₃OH+OH→H₂O+CH₃O

甲醇起始反应中最主要的产物是CH₂OH，进一步的反应中它又有两种氧化途径，一种是与O₂的反应，再就是热解，随着混合气浓度的增加，O₂浓度开始下降，热解重要性进一步增加，同时氧甲基也进一步分解

CH₂OH+O₂→HO₂+CH₂O

CH₂OH+M→H+M+CH₂O（M为惰性气体分子）(www.daowen.com)

CH₃O+O₂→HO₂+CH₂O

CH₃OH+M→H+CH₂O

一次加氧过程完成后生成甲醛，这是反应中比较重要的物质，后经过脱氢过程，转化为HCO

CH₂O+OH→HCO+H₂O

在甲醇燃烧生成甲醛的过程中同时伴随着许多放热的副反应，这些副反应导致甲醇燃烧的火焰传播速度下降，排气中的CO和HC增加。

生成的HCO经过二次加氧过程生成CO，该阶段为高温反应阶段，在此阶段CO迅速氧化生成CO₂，CO₂浓度迅速升高，最终稳定

CHO+O₂→CO+H₂O

CO+O₂→CO₂

以上就是甲醇燃烧的主要过程。有的研究证明在柴油机上燃用甲醇，内部的燃烧过程极为复杂，至少有160多种元素参与40多种化学反应。