Иногда необходимо зарегистрировать наличие пожара при первом появлении пламени (до горения окружающих материалов). В этом случае следует использовать извещатели пламени, которые регистрируют электромагнитное излучение, генерируемое как открытым пламенем, так и тлеющим очагом. Известно, что пламя сопровождается характерным излучением как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной частях спектра.
Горящие материалы, пламя которых имеет относительно низкую температуру и, как правило, окрашено в красный цвет, активно излучают в ИК-диапазоне. Высокотемпературное пламя имеет большую интенсивность в УФ-диапазоне. В зависимости от диапазона длин волн регистрируемого излучения извещатели подразделяют на извещатели пламени ИК-диапазона и УФ-диапазона. Теоретически возможна регистрация излучения пламени и в видимом диапазоне, однако практически обнаружение горения в видимом диапазоне связано со значительными техническими сложностями, обуславливаемыми высоким уровнем помеховых сигналов.
Извещатели пламени используют в тех случаях, когда применение тепловых или дымовых извещателей невозможно или нецелесообразно. Одним из основных направлений применения извещателей пламени являются объекты с наличием веществ, быстро распространяющих горение, например объекты нефтегазовой или химической промышленности с присутствием легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, многие из которых горят без выделения дыма.
Основным ограничением применения извещателей пламени является наличие искусственных и естественных помех, способных вызвать срабатывание извещателя без наличия пламени. Высокий уровень электромагнитного излучения создается источниками искусственного освещения, солнечным светом, нагретыми телами (радиаторами, работающими двигателями), сварочными работами, отражением излучения зеркальными поверхностями и т.д. Произвести селекцию помехового излучения от излучения пламени довольно сложная задача.
Существует несколько методов борьбы с помехами. Это:

Площадь, контролируемая извещателем пламени, не нормируется (как для дымовых и тепловых ПИ), а рассчитывается исходя из расстояния между извещателем и контролируемой поверхностью и паспортного значения угла обзора извещателя.
Следует отметить, что извещатели пламени являются наиболее дорогими приборами и сфера их применения затрагивает в основном промышленные объекты.
В процессе горения различных веществ и материалов газовый состав атмосферы претерпевает значительные изменения. Принцип действия газовых пожарных извещателей основан на регистрации этих изменений с целью формирования тревожного сигнала. Основным элементом газового ПИ является чувствительный элемент (сенсор), обеспечивающий перевод значения концентрации в атмосфере того или иного газа в электрический сигнал.
Наиболее распространенные горючие вещества и материалы, обращающиеся как в производстве, так и в быту, представляют собой органические соединения. Основными газами, образующимися при сгорании таких горючих веществ, являются углекислый газ (СО2) и угарный газ (СО).
Известным в технике чувствительным элементом, регистрирующим наличие в атмосфере повышенного содержания недоокисленных газов, например угарного газа, является так называемый датчик Тагучи. При попадании угарного газа на поверхность датчика происходит его доокисление, датчик меняет свою электрическую характеристику, что является сигналом к срабатыванию ПИ. В то же время датчик Тагучи регистрирует не только угарный газ, но и многие другие недоокисленные газы, т.е. обладает низкой селективностью. Данное обстоятельство приводит к ложным срабатываниям газовых ПИ, реагирующих на распространяющиеся в окружающей среде газы, не связанные с возгоранием, что препятствует эффективному использованию газовых ПИ, выполненных на основе датчика Тагучи.
Интересна идея построения линейного газового ПИ. В нем метод регистрации газообразных продуктов сгорания основан на избирательном поглощении газами электромагнитного излучения. Извещатель, работа которого основана на этом методе, строится, подобно линейному дымовому ПИ, на основе источника и приемника оптического излучения, работающих в очень узком диапазоне длин волн (длина волны должна соответствовать резонансной частоте молекул обнаруживаемого газа). При увеличении концентрации в атмосфере обнаруживаемого газа мощность излучения источника, регистрируемая приемником, падает, что служит сигналом к срабатыванию извещателя. Такие извещатели требуют высокой точности поддержания заданной длины волны. Требуемая стабильность излучаемой длины волны может быть достигнута при использовании твердотельных лазеров, которые вряд ли возможно применить для целей противопожарной защиты в силу их габаритов, энергопотребления и стоимости. Полупроводниковые лазерные ПИ, выпускаемые в настоящее время, не способны поддерживать стабильную длину излучаемой волны. Данный факт накладывает существенное ограничение на возможность применения линейных газовых ПИ.
В силу оговоренных выше сложностей в создании газовых ПИ эти приборы пока весьма редко используются в автоматических системах пожарной сигнализации.