其實在很久很久以前，人們就在思考這個問題了，在探索的過程中他們也給出了很多理論來試圖解釋這一現象。在這些理論中，最有名的就是“燃素學說”了，該理論是1703年由德國化學家施塔爾在總結了前人的經驗後提出來的，他認為木頭燃燒後所失去的物質就是“燃素”，這種“燃素”是非常細小的微粒，它們可以存在於萬物之內，也可以彌散在空氣之中，當大量的“燃素”聚集起來時，就能夠形成火焰。

在隨後的幾十年時間裡，“燃素學說”在化學界裡大行其道，直到1756年，俄國化學家洛蒙諾索夫在實驗中將錫置入密封的容器裡進行煅燒，然後發現容器裡的物質在煅燒前後沒有發生任何的質量變化，並且經多次實驗後，他得出的結果都是一致的，於是他就對“燃素學說”提出了質疑，自此“燃素學說”在化學界裡的地位就受到了挑戰。

1777年，法國著名化學家拉瓦錫透過同樣的實驗得出了同樣的結果，這也正式宣告了“燃素學說”的終結，而取代它的則是“質量守恆定律”，這個定律指出，質量不能被創造，也不能被消失，在一個孤立系統中，不管發生什麼變化或過程，其質量的總量永遠都不會改變。

世間萬物都是由各種元素構成，一塊普通木頭的主要成分為木質素、纖維素、半纖維素等有機化合物和一定的水分，其元素比例大概為：碳（44%）、氧（42.5%）、氫（6%）、氮（0.5%），其他的則為一些微量元素如鉀、鈣、鐵、鎂、銅、鋅、磷、硫……等等。木頭燃燒的過程其實就是一系列的化學反應，其中涉及的化學反應方程式大致如下圖所示。

我們可以看到，理論上來講這些化學反應的最終生成物都是氣體（反應中生成的水會在高溫環境下變成水蒸氣），它們會迅速地彌散在空氣中，而我們所看到的灰燼，其實就是木頭中沒有參與燃燒反應的殘渣，比如說一些微量元素或者是無機鹽等等。當然，對於沒有完全燃燒的木頭，還會剩下更多的物質。

因此可以說，根據“質量守恆定律”，木頭燃燒前後的質量並沒有改變，而之所以我們會認為木頭燃料後出現了大量的質量損失，只不過一些物質在這個過程中轉變成了我們看不到的氣體物質而已。

木頭在燃燒的過程中會釋放出光和熱，這說明了木頭燃燒產生了能量，根據愛因斯坦的理論，這必定會造成質量的損失，損失了多少呢？根據質能方程 E = MC^2，可以得出這個損失的質量（M）等於木頭燃燒所釋放出的總能量（E）除以光速常量（C）的平方。

儘管這個損失的質量是一個非常非常小的數字（1斤木頭燃燒後大約會出現 1.5 x 10^-10 克的質量損失），但這對於嚴謹的科學而言是不可忽視的，正因為如此，現代科學將“質量守恆定律”和“能量守恆定律”透過質能關係合併到了一起，統稱“質能守恆定律”。

至此我們就可以給出這個問題的準確答案了，那就是木頭燃燒後減少的質量，絕大部分都沒有真正的消失，它們只是從一種物質轉化為另一種物質，但是在這個過程中，還是有極小的質量是真的消失了，因為它們轉化成了能量。

木頭的主要成分是纖維素，由C、H、O組成，經過燃燒後生成了二氧化碳和水，在燃燒過程中，這兩種物質都揮發到空氣中了。其次，是一些無機鹽，比如鉀元素，鈉元素，因此草木灰具有很好的肥效，就是因為這些無機鹽的存在，可以做肥料。