1. Smeltning :Når sukker opvarmes, smelter det først og bliver til en væske. Dette er den første mærkbare ændring, der sker, når sukkerkrystallerne nedbrydes og opløses.
2. Karamellisering :Da sukker fortsætter med at blive opvarmet, gennemgår det en proces, der kaldes karamellisering. Under karamellisering gennemgår sukkermolekylerne en kemisk reaktion kendt som Maillard-reaktionen, som involverer interaktionen mellem aminosyrer og reducerende sukkerarter. Denne reaktion resulterer i dannelsen af en række forbindelser, der giver karamel dens karakteristiske brune farve, unikke smag og aroma.
3. Pyrolyse :Ved ekstremt høje temperaturer, ud over karamelliseringspunktet, gennemgår sukker en proces kaldet pyrolyse, som er den kemiske nedbrydning af organisk stof på grund af varme. Dette resulterer i fuldstændig nedbrydning af sukkermolekylet og frigiver forskellige gasser, herunder kuldioxid og vanddamp. De forkullede rester, der stammer fra pyrolyse, består primært af kulstof sammen med andre ikke-brændbare mineraler, der findes i sukkeret.
Hastigheden og omfanget af disse ændringer afhænger af flere faktorer, herunder temperaturen, opvarmningstiden, sukkertypen og tilstedeværelsen af andre stoffer, såsom vand eller fedt.