电车高空燃烧的原理主要是电池热失控。以下是具体过程：
- 内部短路产生热量：动力电池是一个巨大的能量载体，当因为各种原因（如充电不当、内短路、机械损伤、高温等）导致电池的正极与负极发生短路时，就会产生热量。例如，长期过充会使锂离子无法找到合适的嵌入位置，形成锂枝晶，锂枝晶一旦刺破隔膜，便会引发电池内部短路；电池在受到碰撞、挤压等机械作用时，内部结构被破坏，也可能使正负极直接接触发生短路。
- 热量积累引发热失控：短路产生的热量如果不能及时散发出去，就会不断积累。当温度升高到一定程度（150-200℃）时，电池内的聚烯烃隔膜会发生热收缩或熔融，导致电池大面积内短路，进一步剧烈放热，使得电池温度进一步升高。
- 电池材料分解与燃烧：当电池温度升高到180-300℃时，充电态的正极材料开始发生剧烈分解反应，电解液也会发生剧烈的氧化反应，释放出大量的热，产生高温和大量气体。由于锂电池自身携带氧化剂（正极材料等）和还原剂（负极材料等），即使在高空相对缺氧的环境中，也能发生剧烈的氧化还原反应，从而引发燃烧甚至爆炸，这就是所谓的“电池热失控的链式放热反应”。
此外，电车的电路系统故障（如线路老化、破损、接触不良等引发短路）、外部因素（如碰撞、挤压、水淹等导致电池组损坏）以及电池散热系统失效等，都可能促使电池热失控，进而引发电车高空燃烧。