圣火在地球上燃烧必须满足三个要素：燃料、助燃剂和温度，人称“火三角”。

　　1976年蒙特利尔奥运会，一场瓢泼大雨浇灭了奥林匹克体育场的主火炬，熄火的原因是雨水将“火三角”中的温度降到了燃点以下。2004年雅典奥运会，帕纳辛纳克体育场的大风吹熄了奥组委官员点燃的接力火炬，这是因为“火三角”中的“燃料”被风带走而来不及补充。因此火炬设计的基本原则是对“火三角”的巩固和加强。

　　1996年亚特兰大奥运会火炬采用双火焰结构，燃气从储气罐中出来后“兵分两路”，一路“大火焰”在火炬顶端光芒四射并栉风沐雨，另一路“小火焰”躲在“大火焰”下面的“挡风墙”中“养精蓄锐”和“保驾护航”，使“主气流”随时受到“小火焰”不间断的点燃。

　　水下火炬传递是悉尼奥运会大胆而浪漫的尝试，生物学家邓肯在大堡礁海域4米深的水下手擎火炬潜泳3分钟，创造了“水火交融”的一大奇观。为确保燃气在深水下顺利喷出并形成稳定的燃烧区，燃料罐内必须达到很高的压力，由于水下没有氧气助燃，火炬必须“自带”氧气和燃料进行预先混合，并点燃主要发光燃料镁。在地面上这种火炬燃烧温度超过2000摄氏度，亮度可达35000支烛光。水下火炬的制造工艺虽然复杂，但基本原理并不难在实验室中进行演示。

　　2008年北京奥运会火炬的最大“亮点”，是登上世界“第三极”珠穆朗玛峰。在海拔8844米的“世界屋脊”，温度常在零下40摄氏度，风速达到10级，含氧量仅为海平面的1/3。但火炬凭着先进的回热功能，双火焰设计和燃料预混装置，完全能在如此恶劣严酷的自然条件下大放光明。当祥云火炬在地球之巅呼啦啦燃烧的时候，世界将见证奥运圣火传递史上又一个空前壮举。