Med oxyfuelteknik avses förbränning med syrgas som oxidationsmedel (istället för luft).

Användning av syreberikad luft eller rent syre i förbränningen ändrar flammans egenskaper helt och därigenom bränsleekonomin i förbränningen. Den specifika mängden rökgas minskar eftersom mindre eller ingen kväve introduceras i förbränningen och adiabatiska flamtemperaturen stiger. Vidare ökar värmeöverföringen, både den konvektiva och den som sker via strålning.

Att använda ren syre istället för luft (21% O₂, 78%N₂, 1% Ar) gör att man undviker att introducera stora mängder kväve i förbränningen. Kvävet har en negativ effekt på värmningen genom att det inte deltar i förbränningsreaktionerna på annat sätt än som en källa till kväveoxider, som energiballast och som broms för reaktion och värmeöverföring. Dessutom kräver förbränning alltid ett visst syre/luftöverskott vilket ytterligare förstärker ballasteffekten av kvävet.

Med en oxy-fuel brännare har man alltså mycket goda förutsättningar att nå höga verkningsgrader även utan regeneratorer och rekuperatorer. Dock finns det ingenting som principiellt hindrar att man utnyttjar dessa tekniker för att höja verkningsgraden ytterligare något vid användandet av oxyfuelteknik men eftersom rökgasvolymerna är betydligt mindre och värmeöverföringen i ugnen bättre än vid luftförbränning är dock inte värmeåtervinningen av lika avgörande betydelse för ugnens verkningsgrad. Teoretiskt tillförs vid oxyfuelförbränning inget gasformigt kväve annat än det som eventuellt finns i bränslet vilket gör att man teoretiskt kan nå mycket låga NOx-utsläpp. För att det inte ska bildas NOx krävs till dock att ugnen är tät för att förhindra att luft läcker in i ugnen. Oxyfuelbrännare skiljer sig egentligen inte ifrån en luftbrännare på något annat sätt än att ren syrgas används istället för luft.