Характерной особенностью ЭКМ является способность вызванной в них локальной химической реакции к неограниченному самораспрост­ранению в определенных условиях. Это происходит в результате рас­пространения по ЭКМ тепловой волны, передаваемой теплопроводнос­тью или ударной волной (УВ) и вызывающей при своем прохождении химическую реакцию.

Если энергия передается путем относительно медленного процесса теплопроводности, то скорость реакции мала. Этот случай имеет место при горении.  Повышение давления при отсутствии оболочки очень мало, и механическое действие продуктов реакции незначительно.

Горение − самораспространяющийся процесс химического превра­щения вещества, при котором, как уже отмечалось, распространение химической реакции в структурных слоях вещества обеспечивается теп­лопроводностью. Выделяющееся при химической реакции тепло пред­шествующего слоя нагревает следующий слой. Послойное горение лежит в основе использования порохов, твердых ракетных топлив и пиротехнических смесей.

Процесс зависит от ха­рактера протекающей химической реакции и скорости передачи тепла к новому, прогреваемому слою. В обычных условиях горение − сравни­тельно медленный процесс. Если изменить условия теплопередачи, то это сразу же скажется на процессе горения ЭКМ.

Каждый материал имеет свою строго определенную скорость горения. Под скоростью горения понимают ли­нейную скорость распространения фронта реакции вглубь вещества пер­пендикулярно поверхности горения. В зависимости от условий скорость горения изменяется в широких пределах (от долей миллиметра до нескольких метров в секунду) даже у одного и того же вещества.

Скорость горения ЭКМ с увеличением давления возрастает согласно закону, конкретное выражение которого зависит от индивидуальных свойств ЭКМ. Конкретное аналитическое выражение закона горения имеет большое значение в практике.

Наряду с  нормальным послойным горением существует взрывное горение. Если вещество пористое или порошкообразное, то при давлении, превышающем определенное критическое значение, газообразные го­рячие продукты горения могут проникать вглубь вещества и поджигать его перед фронтом горения. Тогда горение будет протекать уже не по­слойно, не параллельными слоями, а охватывать определенный объем.  Скорость горения вещества при этом резко возрастает до десятков и даже сотен м/с. Такой вид горения обычно называют взрывным горе­нием (конвективное горение, дефлаграция).

В природе существуют различные виды взрывного горения, но наи­более распространенным из них является так называемое фильтраци­онное (конвективное) горение. Этот вид горения происходит тогда, ког­да проникновение газов внутрь вещества, например, шашки топлива, происходит только при наличии внешнего по отношению к горящему веществу давления (горение в замкнутом объеме, в камере ракетного двигателя и т.п.). Другим видом взрывного горения является процесс, для протекания которого необязательно наличие внешнего давления, а необходим только локальный очаг высокого давления для инициирова­ния процесса. В дальнейшем роль оболочки выполняет само вещество. В этом случае его сгорание происходит за доли секунды, и оно превра­щается в газы, сжатые в первоначальном объеме вещества, и такой вид горения называют объемным горением.

Если при местном прохождении химической реакции с тем же энергетическим эффектом возникает большое давление, то передача энергии может осуществляться путем распространения скачка давле­ния, так называемой ударной волной. Скорость передачи энергии та­ким путем несравненно выше скорости теплопередачи, соответственно быстрее распространяется и химическая реакция. Повышение давле­ния при ней весьма велико, равно как и обусловленное им разруши­тельное действие. Это явление называется детонацией взрывчатого ве­щества.

Именно высокая скорость реакции обеспечивает ту огромную мощ­ность, которая является характерным признаком взрыва. Поэтому, если даже выполняются остальные условия, но скорость реакции низка, то взрыва не происходит. Так, уголь горит без всякого взрыва и при этом выделяется много тепла и газов, но скорость реакции невысока, так как она протекает только на поверхности контакта кислорода воздуха с го­рящим материалом, потому что отношение поверхности горения к объе­му горящего материала мало.

Детонация − самораспространяющийся процесс чрезвычайно быс­трого химического превращения вещества. Детонация обеспечивается распространением по веществу механической волны с очень крутым фронтом, которую называют ударной волной (УВ). Распространяясь по ве­ществу, УВ сжимает его в своем фронте до очень высоких давлений (порядка десятков МПа). За счет этого в ЭКМ (в отличие от инертных веществ) выделяется очень большое количество тепла, в результате чего происходит хими­ческая реакция. Выделяющаяся тепловая энергия при этом поддержи­вает параметры УВ, и она становится стационарной. Такая волна назы­вается детонационной. Детонационная волна в зависимости от индиви­дуальных свойств вещества (плотности, химического состава и других факторов) может распространяться со скоростью от десятых долей км/с до нескольких км/с. Например, штатные ВВ имеют скорость детонации 5…7 км/с.

Согласно теории Ю. Б. Харитона детонация может про­текать устойчиво, если продолжительность реакции во фронте детонационной волны меньше, чем время, в течение которого давление во фронте той же волны успеет разбросать реагирую­щее вещество. Иначе говоря, должно иметь место неравенство τ < θ, где τ − время реакции, а θ − время разброса взрывчатого вещества. Величина τ зависит от свойств ВВ. Величина θ опре­деляется диаметром заряда ЭКМ и массой оболочки.

Время θ, необходимое для разлета частиц ЭКМ, убывает с уменьшением диаметра заряда, тогда как продолжительность реакции от диаметра не зависит. При достаточно малом диамет­ре заряда величина θ может настолько уменьшиться, что условие τ < θ окажется невыполненным, а детонация − невозмож­ной. В этом случае вещество будет разбросано раньше, чем хи­мическое превращение успеет пройти до конца.

Опыты, проведенные Ю. Б. Харитоном и В. О. Розингом с нитроглицерином, показали, что он детонирует в стеклянной трубке, когда диаметр ее не меньше 2 мм. При меньших диамет­рах детонация не происходит. Аналогичные резуль­таты были в дальнейшем получены и для других ВВ. Для каж­дого из них существует некоторый критический диаметр детонации. Так назван минимальный диаметр, при котором взрывчатое ве­щество способно к устойчивой детонации.

Наличие оболочки затрудняет разброс частиц взрывчатого ве­щества и действует подобно увеличению диаметра заряда. Действие оболочки определяется прежде всего ее массой, а прочность является лишь добавочным фактором. Например, при одинаковой толщине свинцовой и железной оболочек оди­наковый заряд дает больший эффект в свинцовой оболочке, чем в железной, несмотря на значительно большую прочность по­следней.

Критический диа­метр однородных веществ уменьшается с увеличением плотно­сти заряда.

 Крити­ческий диаметр уменьшается с уменьшением величины частиц, как у однородных веществ, так и у смесей. Например, критиче­ский диаметр заряда тротила, кристаллы которого имеют разме­ры от 0,01 до 0,015 мм при плотности 0,85 г/см³, равен 5,5 мм, а при размере кристаллов 0,07…0,2 мм и той же плотности он равен 11,0 мм.

Влияние степени измельчения на критический диаметр объ­ясняется тем, что продолжительность химической реакции умень­шается с уменьшением величины частиц реагирующих компо­нентов.

Из сказанного следует, что в одном и том же ЭКМ можно возбудить процессы горения или детонации в зависимости от вида инициа­тора, физического состояния вещества и ряда внешних факторов.

Современное производство ТРТ отличается многотоннажностью изделий из них, поэтому даже загорание на отдельной фазе технологичес­кого потока чревато тяжелыми последствиями. Кроме того, при определенных условиях горение может переходить в детонацию, а детонация вырождаться в горение. Эти переходы крайне нежелательны, ибо переход горения в детонацию приво­дит к катастрофам, а переход детонации в горение – к отказу действия боеприпасов у цели.

Знание условий возбуждения и протекания взрывных процессов в ЭКМ чрезвычайно важно с точки зрения недопустимости несанкциони­ рованного возникновения любых взрывных процессов, особенно дето­ нации при изготовлении и хранении зарядов из порохов и ТРТ.