母子火焰的現象是由蠟燭的主要成分石蠟的物理性質決定的。石蠟的沸點較低，受熱易汽化為蒸氣。在蠟燭燃燒的過程中，石蠟蒸氣在火焰的中心部分未與氧氣充分接觸燃燒，因此這部分石蠟蒸氣仍然存在。當使用導管將這些未燃燒的石蠟蒸氣導出，並靠近火焰時，由於受熱，這些石蠟蒸氣會繼續燃燒，從而形成小火花，即所謂的「子火焰」。
實驗成功的關鍵是導氣管不宜太長，且導氣管的起端必須插在蠟燭母火焰的中心部位。如果導氣管太長，由於溫度降低，石蠟蒸氣會在導管中冷凝，不能從導管末端導出，導致實驗不成功。而導氣管的起端插在蠟燭母火焰的中心部位是因為這部分石蠟蒸氣未與氧氣接觸燃燒，因此可以燃燒。