层流非预混火焰通常可以分成三个区域：反应区、燃料区和氧化剂区。反应区的位置位于化学当量比为1的位置。燃料和氧化剂向反应区扩散、混合，随后发生化学反应。反应区温度达到最高并向两侧传热，加热燃料和氧化剂，同时生成的产物也向两侧扩散。由于反应速率是有限的，同时反应区厚度较小，不容易发生完全反应，会有少量的燃料（氧化剂）穿过反应区向氧化剂区（燃料区）扩散。

根据相关物理量的量级大小，层流预混火焰包括预热区、化学反应区和平衡区。预热区由对流和扩散占主导，化学反应可以忽略。而在化学反应区，化学反应和扩散占主导，对流可以忽略。