虽然人的遗体是可燃的，但为了让遗体燃烧充分，火化炉中通常还会添加柴油等燃料。在大约1000摄氏度的高温火化炉中，遗体中的水分将会完全蒸发掉。各种有机物都会被燃烧殆尽，经过氧化还原反应后，结果会生成二氧化碳、二氧化硫等气体。
在正常的人体细胞中，存在着脱氧核糖核酸（DNA），它们携带着人的遗传信息。这种有机物也会在火化炉中燃烧掉，所以骨灰中将不会留有人的基因。
骨骼中的有机物也会被燃烧殆尽，但无机物无法被燃烧掉，最多只能分解成更为稳定的状态。最后，遗体只剩下一堆脆弱的骨架，经过敲碎和研磨之后就成了骨灰，重量大约在2至4公斤。
科学家通过技术手段检测发现，骨灰中主要包含的物质为磷酸钙，其化学式为Ca3(PO4)2。纯净的磷酸钙呈现为粉末或者晶体的形式，颜色是白色的，但骨灰的颜色不是纯白色的。
骨灰大都是从白色到灰色，不同人的骨灰颜色略有不同。骨灰的颜色与人的肤色无关，但与逝者生前的生活环境有关。如果逝者在生前长期接触到较多的金属，骨骼会吸收这些金属，最终让骨灰的颜色显得更深一些，甚至会发黑。有些人在生前患病，火化后的骨灰可能会呈现出粉红色。
此外，骨灰中的碳酸钙经过高温燃烧后，有可能会与逝者在生前摄入的无机盐进行结合，出现重结晶现象，晶体不断长大，结果形成彩色的晶体球，这就是所谓的“舍利子”。事实上，舍利子可以人为制造出来，有人专门利用骨灰来制造舍利子，并为此申请了专利。
骨灰下葬后，经过长年累月的时间作用，骨灰中的无机物又会融入大自然中。曾经组成人体的原子不会彻底消失，而是会继续在自然界中循环。
除了舍利子之外，有些人为了纪念逝者，还把人的骨灰做成了其他纪念品，比如钻石。从化学成分来看，钻石由碳原子组成，这其实与石墨、黑炭是一样的，它们互为碳的同素异形体，只是碳原子的排列方式不一样。
