焰色反应主要是根据某些金属或者它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时会呈现出不同颜色的火焰， 而对这些金属离子进行检验的一种化学实验方法， 从而可以判断物质中是否含有这些金属或金属化合物。
当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内（波长为400nm～760nm），因而能使火焰呈现颜色。在焰色反应实验中，不同金属或它们的化合物在灼烧时会放出多种不同波长的光 ，在肉眼能感知的可见光范围内 ，因不同光的波长不同，呈现的颜色也就存在差异 。但由于碱金属的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化就不相同，就发出不同波长的光，从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色就是光谱谱线的颜色。每种元素的光谱都有一些特征谱线，发出特征的颜色而使火焰着色，根据焰色可以判断某种元素的存在。如焰色洋红色含有锶元素，焰色蓝绿色含有铜元素，焰色黄色含有钠元素，焰色紫色含有钾元素，砖红色则含有钙元素等。
常见焰色反应
钾紫钡黄绿，钠黄锂紫红；铷紫钙砖红，铜绿锶洋红。
$$\begin{array}{c:c:c}元素符号 & 元素名称 & 焰色 \\ \hline Ba & 钡 & 黄绿 \\ \hline Ca & 钙 & 砖红 \\ \hline Cs & 铯 & 紫红 \\ \hline Cu(I) & 铜(没卤素) & 浅蓝 \\ \hline Cu(II) & 铜(II)(没卤素) & 祖母绿 \\ \hline Cu(II) & 铜(II)(有卤素) & 蓝绿 \\ \hline Fe(III) & 铁(III) & 无色 \\ \hline ln & 铟 & 蓝 \\ \hline K & 钾 & 浅紫 \\ \hline Li & 锂 & 紫红 \\ \hline Mn(II) & 锰 & 黄绿 \\ \hline Mo & 钼 & 黄绿 \\ \hline Na & 钠 & 黄 \\ \hline Pb & 铅 & 绿 \\ \hline Rb & 铷 & 紫 \\ \hline Sb & 锑 & 浅绿 \\ \hline Sr & 锶 & 洋红 \\ \hline Tl & 铊 & 绿 \\ \hline Zn & 锌 & 蓝绿 \end{array}$$
钠离子
先准备一支铂或镍铬丝、铁丝，钴蓝玻璃及盐或其溶液。
把线圈浸在浓氢氯酸中以清除先前余下的物质，再把线放在无光焰（蓝色火焰）中直至没有颜色的变化。
用蒸馏水或去离子水或纯水冲洗线。
用线圈接触盐或溶液，通过无光焰（蓝色火焰）中加热。
当钠离子存在于所测试的溶液中，用钴蓝玻璃过滤钠离子的焰色。
最后将观察焰色。钠的焰色为明亮的金黄色火焰。
钠的焰色反应本应不难做，但实际做起来最麻烦。因为钠的焰色为黄色，而酒精灯的火焰因灯头灯芯不干净、酒精不纯而使火焰大多呈黄色。即使是近乎无色（浅淡蓝色）的火焰，一根新的铁丝（或镍丝、铂丝）放在外焰上灼烧，开始时火焰也是黄色的，很难说明焰色是钠离子的还是原来酒精灯的焰色。要明显看到钠的黄色火焰，可用如下方法。⑴方法一（镊子－棉花－酒精法）：用镊子取一小团棉花（脱脂棉，下同）吸少许酒精（95%乙醇，下同），把棉花上的酒精挤干，用该棉花沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末（研细），点燃。
⑵方法二（铁丝法）：①取一条细铁丝，一端用砂纸擦净，再在酒精灯外焰上灼烧至无黄色火焰，②用该端铁丝沾一下水，再沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末，③点燃一盏新的酒精灯（灯头灯芯干净、酒精纯），④把沾有钠盐粉末的铁丝放在外焰尖上灼烧，这时外焰尖上有一个小的黄色火焰，那就是钠焰。以上做法教师演示实验较易做到，但学生实验因大多数酒精灯都不干净而很难看到焰尖，可改为以下做法：沾有钠盐的铁丝放在外焰中任一有蓝色火焰的部位灼烧，黄色火焰覆盖蓝色火焰，就可认为黄色火焰就是钠焰。
钾离子
方法一（烧杯－酒精法）：
取一小药匙无水碳酸钾粉末（充分研细）放在一倒置的小烧杯上，滴加5～6滴酒精，点燃，可看到明显的浅紫色火焰，如果隔一钴玻璃片观察，则更明显看到紫色火焰。
方法二（金属丝法）：
同钠的方法二中的学生实验方法。该法效果不如方法一、二、三，但接近课本的做法
观察钾的焰色时，室内光线不要太强，否则浅紫色的钾焰不明显，如果要避免钠盐对观察钾盐造成的影响，应通过蓝色钴玻璃观察焰色。
锂离子
方法一（镊子-棉花-酒精法）：
用镊子取一团棉花，吸饱酒精，又把酒精挤干，把棉花沾满Li2CO3粉末，点燃。
方法二（金属丝法）：跟钠的方法二相同。
钙离子
方法一（镊子-棉花-酒精法）：
同钾的方法一。
方法二（烧杯-酒精法）：
取一药匙研细的无水氯化钙粉末（要吸少量水，如果的确一点水也没有，则让其在空气吸一会儿潮）放在倒置的小烧杯上，滴加7～8滴酒精，点燃。
方法三（药匙法）：用不锈钢药匙盛少许无水氯化钙（同上）放在酒精灯外焰上灼烧。
钡离子
方法一（铁丝－棉花－水法）：
取少量研细的氯化钡粉末放在一小蒸发皿内，加入一两滴水调成糊状，取一根小铁丝，一端用砂纸擦净，弯一个小圈，圈内夹一小团棉花，棉花吸饱水后又挤干，把这团棉花沾满上述糊状氯化钡，放在酒精灯火焰下部的外焰上灼烤，可看到明显的黄绿色钡焰。
方法二（棉花－水－烧杯法）：
跟方法一类似，把一小团棉花沾水后挤干，沾满糊状氯化钡，放在一倒置的烧杯上，滴加七八滴酒精，点燃。可与棉花+酒精燃烧比较。
铜离子
方法一（金属丝－棉花－水法）：同钡离子的方法一相同。
方法二（镊子－棉花－酒精法）：同钠离子方法。
方法三（烧杯－酒精法）：同钾离子的方法一。
方法四（药匙法）：同钙离子的方法三。
总结
焰色反应现象要明显，火焰焰色要象彗星尾巴才看得清楚，有的盐的焰色反应之所以盐要加少量水溶解，是为了灼烧时离子随着水分的蒸发而挥发成彗星尾巴状，现象明显；而有的离子灼烧时较易挥发成彗星尾巴状，就不用加水溶解了。
碱金属和其它一些金属及其相应离子所发生的焰色反应可用于分析物质的组成，进行有关物质的鉴别。如：钠或含有Na+的化合物焰色反应为黄色；钾或含$K^{+}$的化合物焰色反应为浅紫色(透过钴玻璃)。
镁、铝，还有铁、铂、镍等金属无焰色。
焰色反应中释放出的各种可见光实质上是由于热源的温度很高，做焰色反应的金属离子受热后能量升高，激发电子跃迁，能级间的能量差以可见光的形式释放出来，这个过程没有新的物质生成，只是电子的跃迁，应该属于物理变化。所以，虽然称作 焰色反应 ，实际上并不是 化学变化 ，而是物理变化 。
焰色反应在使用中只能用盐酸来洗铂丝
原因：生成金属氯化物，而一般金属氯化物在高温时易挥发。
