Er is veel interessante chemie gaande in het kleine hoofd van een veiligheidswedstrijd. Veiligheidsmatches zijn 'veilig' omdat ze niet spontaan worden verbrand en omdat ze mensen niet ziek maken. Je moet een veiligheidswedstrijd tegen een speciaal oppervlak slaan om het te laten ontbranden. Daarentegen vertrouwden vroege wedstrijden op witte fosfor, die onstabiel is en waarschijnlijk in de lucht in vlam zal springen. Het andere nadeel van het gebruik van witte fosfor is de toxiciteit. Voordat veiligheidswedstrijden werden uitgevonden, werden mensen ziek door blootstelling aan chemicaliën.
De wedstrijdkoppen van veiligheidswedstrijden bevatten zwavel (soms antimoon III-sulfide) en oxidatiemiddelen (meestal kaliumchloraat), met poederglas, kleurstoffen, vulstoffen en een bindmiddel van lijm en zetmeel. Het opvallende oppervlak bestaat uit poederglas of silica (zand), rode fosfor, bindmiddel en vulmiddel.
Luciferkoppen zijn meestal rood. Dit is niet de natuurlijke kleur van de chemicaliën. In plaats daarvan wordt rode kleurstof aan de punt van de lucifer toegevoegd om aan te geven dat dit het einde is dat in brand vliegt.