Durch Feuchtigkeit, besonders durch zu hohen Wassergehalt, zu hohe relative Luftfeuchte, durch See-, Regen- oder Kondenswasser, Wärme und Lipasen (Fett spaltende Enzyme) wird das Fett in dem betreffenden Feststoff in Glyzerin und Fettsäuren gespalten; die Fettsäuren zersetzen sich weiter zu Kohlendioxid und Wasser, was zur Ranzidität (Ranzigkeit) und Selbsterhitzung führt, die im Extremfall eine Selbstentzündung auslösen kann. Bei diesem Vorgang wirken auch thermophile (wärmeliebende) Mikroorganismen mit. Die Vorgänge der Selbsterhitzung unter dem Einfluss von Feuchte erfolgt in mehreren Etappen:
- die allgemeine biologische Phase:
Besonders frisch geerntete vegetabile Waren weisen oft einen Wassergehalt auf, der über dem containertrockenen Wert liegt. Dieser steht dann mit > 75 % rel. Luftfeuchte im Gleichgewicht, d. h. oberhalb der Schimmelgrenze. Durch diese Feuchte werden vor allem die mesophilen (mittlere Temperaturen liebenden) Schimmelpilze und Bakterien aktiviert wie auch die physiologisch noch lebenden Pflanzenteile selbst, wodurch Wärme und Feuchtigkeit frei werden. Die Entwicklung der Mesophilen beginnt bei 10-30 °C, das Optimum liegt bei 20-37 °C, die Obergrenze bei 35-50 °C.
- die mikrobiologisch besonders aktive Phase:
Zwischen 40 und 75 °C nehmen an der weiteren Wärmeentwicklung die physiologisch leistungsfähigeren thermotoleranten und thermophilen (wärmeliebenden) Schimmelpilze und Bakterien teil. Ihr Wachstum beginnt bei 25-50 °C, das Optimum liegt bei 50-65 °C, und die Obergrenze liegt bei 75 °C (thermotolerante Mikroorganismen) und sogar bei 80-95 °C (thermophile Mikroorganismen).
Zusätzlich zu den Lebensaktivitäten der Mikroorganismen setzt, begünstigt durch die frei werdende Wärme infolge der Mikroorganismentätigkeit, Oxidation der ungesättigten Fettsäuren ein, was wiederum mit Wärmeentwicklung verbunden ist. Dabei werden zuerst die Proteine (Eiweiße) in ihrem Nährwert geschädigt, kenntlich an der beginnenden bräunlichen Verfärbung der Ware.
- die thermophile Zersetzungsphase:
Ab 55 °C ist die kritische Temperatur, die laufende Temperaturkontrollen erforderlich macht. Bleibt die Temperatur konstant, besteht keine Gefahr weiteren Verderbs durch Erwärmung. Die thermophile Zersetzungsphase liegt bei Temperaturen von 65-83 °C, wobei die vegetativen Zellen zersetzt werden, d. h., nach vorausgegangener Überlappung biologischer und chemischer Wärmeentwicklung kommt es zum Absterben der Mikroorganismen, der mikrobielle Verderb der Ware wird gestoppt, und es kommt zu keinen weiteren Temperaturanstiegen über 90 °C (längerer vorübergehender Stillstand). Alle öl- und restölhaltigen pflanzlichen und tierischen Waren sind schlechte Wärmeleiter mit schlechter Wärmeabfuhr nach oben. Jede Erwärmung einer organischen Ware ist mit Wasserdampfabgabe und Herabsetzung des Wassergehalts der Ware verbunden. Die abgegebene Feuchtigkeit in Form von weißem Wasserdampf steigt in der Ladung nach oben und kondensiert an der Ladungsoberfläche, wo er über der Ladung ein Polster wie ein Feuerlöschmittel bildet. Von 85-115 °C steigern sich die chemischen Abbaureaktionen.
- die pyrophorische Gasphase:
Nach vorübergehendem Stillstand setzt unter weiterer Erwärmung ein sich verstärkender Ablauf chemischer Reaktionen in der Ware ein. Die Ware nimmt eine dunkelbraune Färbung an. Unangenehmer, stechender Geruch dringt nach außen als Folge der Zersetzung von Eiweiß.
Ab ca. 80 °C werden flüchtige Gase an der Oberfläche frei. Bei genügender Konzentration können sich diese Gase, die eine sehr niedrige Selbstentzündungstemperatur (60 °C) haben, entzünden und an der Oberfläche der Ladung als kleine bläuliche Flämmchen brennen. Ihre Energie ist aber so gering, dass sie nicht zur Entzündung der Ware führen. In dieser Phase entstehen Gase, z. B. Phosphin, Kohlenmonoxid (CO) und pyrophorische Kohle ab 150 bis ca. 200 °C als Folge der fortschreitenden trockenen Destillation, verbunden mit erheblichen Nährwerteinbußen und einer schlagartigen weiteren Erhitzung bis etwa 260 °C und darüber, verbunden mit Verkohlungsgeruch. Das CO-Gas wird als sicherste Indikation für einen Brand gesehen. 0,002-0,005 Vol.-% CO in der Luft gelten als normal, während die Werte bei einem Ladungsbrand auf > 1 Vol.-% ansteigen. Die letale (tödliche) Dosis liegt bei ca. 0,1 Vol.-%. Bei Temperaturen > 250 °C und besonders ab 280 °C muss mit dem Erreichen der Selbstentzündungstemperatur der Warenstäube gerechnet werden. Die Selbstentzündungstemperatur der meisten organischen Ladungen liegt bei 300-500 °C. Meistens kommt es aber infolge des Stillstands der Zersetzungsvorgänge bei ca. 90 °C nicht zur Selbstentzündung der Ware.