粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质的混合材料。将煤炭磨制成100μm以下的煤粉，用预热空气器喷入炉膛在1300-1500℃下悬浮燃烧，产生的高温烟气经收尘装置捕集得到1-50μm的微细形颗粒（一般为灰白色或黑色）称为粉煤灰。
由上可知，粉煤灰实际上是煤炭经磨制后燃烧所得到的灰渣，或者准确的说是灰渣的一部分。煤炭是由各种物质组成的，除了大部分可燃烧物质外还包括一部分不可燃烧的矿物质，这部分不可燃烧的矿物质一般称为煤的灰份。煤的灰份主要来源于生煤的植物所固有的矿物杂质，以及因地壳变化随植物带入的泥砂杂质。这部分灰份是经过碳化后与可燃物质化合在一起而存在的，但是经过高温燃烧后可以分解析出。另外，煤在可采和运输过程中，还混入一些矸石、页岩、岩石等杂质，这些杂质也是煤的灰份的一部分。
送入锅炉内的煤粉所含的灰份，在煤粉燃烧后都要通过不同形式排出来，从锅炉排出的灰渣量理论上应该等于送入炉内的燃煤中所含的灰份量。但是由于煤在燃烧过程中，总有一部分固态的可燃物质（即固定碳）没有燃尽，并化合于灰渣中，因此，锅炉实际排出的会渣量往往大于送入炉内的燃煤中所含的灰份量。
前面曾提到粉煤灰只是灰渣的一部分，实际上锅炉排除的灰渣大体上可分为飞灰和炉渣两部分。煤粉炉为悬浮燃烧，燃烧后残留的灰渣大部分是以极小的颗粒形态存在，并随着烟气的流动离开炉膛，通过将这部分灰称为飞灰（FLYASH），也就是习惯所称的粉煤灰。少部分残渣是以稍大的颗粒形态落下，从炉膛下部的灰斗排出，通常将这部分渣称为炉渣。（炉渣也是可以综合利用的，例如用作制砖内燃料、筑路、屋面保温材料、做硅酸盐制品的骨架等。）
