석탄을 원료로 하는 화력발전소에서 미분탄을 약1,400~1,500℃의 고온으로 연소시켰을 때 회분이 용융되어 고온의 연소가스와 더불어 굴뚝에 이르는 도중에 급격히 냉각되어 표면장력에 의해 구형으로 생성되는 미세한 분말로서 전기식 또는 기계식 집진장치를 사용하여 모은 것이다. 그주성분은 실리카 (SiO₂),알루미나(Al₂O₃), 이산화철(Fe₂0₃)등으로 구성되어 있으며 원탄 성분에 따라 미량의 칼륨(K), 인(P), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 붕소(B), 마그네슘(Mg)과 같은 성분이 포함되어 있을 수도 있다.

플라이애시의 물성은 상당히 다양하며 사용한 석탄의 물성및 분말도, 연소온도 및 연소방법, 탈황을 위한 전처리과정, 집진방법 및 야적상태에 따라 크게 영향을 받는다. 특히 플라이애시의 화학조성은 사용한 석탄의 애시성분과 밀접한 관계가 있다.
플라이애시의 화학성분은 콘크리트의 강도와 화학저항성 등 경화 콘크리트의 성질에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 탄종, 연소조건 및 현장오염 방지설비의 효율에 크게 좌우된다.
플라이애시에 함유된 화학성분은 다음과 같다.

플라이애시에 존재하는 미연소탄소의 양은 플라이애시의 품질이나 연소조건 등에 따라 다르지만, 일반적으로 2∼10%이고 평균 5%전후의 경우가 많다.
이 미연소탄소는 보통 흑색이고 함유량이 많아질수록 플라이애시는 시멘트색에서 회색으로 된다.
플라이애시의 미연소탄소량은 특히 시멘트나 콘크리트 혼화재 부분에서 문제로 되고 있다. 일반적으로 미연소탄소와 cenosher가 콘크리트 내에서 AE제를 흡착하기 때문에 미연소탄소이 많은 플라이애시를 사용할 경우, 소요공기량을 확보하기 위해서는 더 많은 AE제가 소요된다. 그리고 플라이애시 혼합율이 같을 때 동일한 공기량에서 플라이애시의 강열감량이 크게 되면 강도의 감소를 초래하기 때문에 KS규격(KS L 5405)에서는 플라이애시의 강열감량 한계치를 5%이하로 규정하고 있다.
미연소탄소를 많이 함유한 플라이애시는 콘크리트의 외관을 검게하고 또 혼화제의 효과를 감소시키는 등의 결점을 갖고 있기 때문에 시멘트나 콘크리트 혼화재용 플라이애시는 될 수 있는한 낮은 강열감량치가 요구 된다.

플라이애시에 물을 가하여 현탁액으로 하면 각종 성분이 용출되어 그 물은 일반적으로 알칼리성이 강하게 되고 pH치는 8∼13의 범위에 있으며 물을 가한 후 24시간이 경과하면 일정하게 된다.
그러나 유황분을 다량 함유한 경우나 동물계 석유와 혼소할 경우에는 산성을 나타내는 일도 있다.
콘크리트용 혼화재로 플라이애시를 사용함에 있어서 플라이애시의 pH치가 문제로 되는 것은 콘크리트의 내구성이다. 일반적으로 시멘트의 pH치가 12전후이므로 플라이애시의 pH치도 시멘트의 경우와 비슷해야 효과적이다.

포졸란이란 활성이 큰 부정형(amorphous)의 silica를 가지는 미세한 분말이며 그자체로는 수경성이 없으며 수분 존재하에 Ca(OH)2와 반응하여 Calcium silicate hydrate결합을 형성할 수 있는 물질을 말한다.
CH + S + H → C-S-H(Calcium silicate hydrate) (C:CaO, H:H2O, S:SiO2)
포졸란은 포틀랜드 시멘트와 결합할 경우 수화반응시 생성된 Ca(OH)2와 반응하게 되어서 Ca(OH)2는 소모하면서 시멘트풀에 있어서 C-S-H의 비율을 증가시키게 된다.
포졸란은 시멘트와 섞어서 사용하게 되면 시멘트의 workability(작업성)가 개선되고, 수화열의 발생이 낮아지며 초기강도는 떨어지니 장기재령의 경우는 강도가 증진되고 수밀성과 sulfate attack(유황성분의 침해)에 대한 저항성이 향상되는 장점이 있다.
포졸란 활성을 가지는 물질로는 화산재나 응회암등의 자연산과 플라이애시와 같은 인공적인 것이 있는데 분말도가 좋고 형태가 구형인 플라이애시가 주로 쓰이는 포졸란물질이다.
포졸란은 그 조성이 다양한데 alumina등이 있는 경우에는 calcium aluminate hydrate를 만들게 된다.
CH + A + H → C-A-H(calcium aluminate hydrate)
(C:CaO, H:H2O, A:Al2O3)