火烧石烧制后表面变黑，主要是高温下石头里的碳元素被氧化碳化形成的。就像烧木炭一样，石头里的有机物在800度以上就会分解出碳，这些碳颗粒把光线都吸走了，所以看起来是黑色的。烧的时间越长温度越高，颜色越深。

火烧石烧制时温度达到800到1200摄氏度，内部结构会从松散的沉积岩变成致密的硅酸盐结构。根据《岩石热处理研究》数据，烧制后碳含量从原石的2%增加到5%以上，碳颗粒在石头表面形成致密层。这种碳化层厚度约0.2毫米，能完全阻挡可见光反射。烧制过程持续30分钟到2小时，高温让岩石里的水分和有机物完全挥发，残留的碳元素在高温缺氧环境下碳化结晶。烧制后石头吸光率从原来的0.3提升到0.85，所以看起来是纯黑色。烧制温度超过1000度时，碳化层会与石头基体结合得更紧密，颜色会更均匀。