Sidang conclave diperkirakan berlangsung beberapa hari, dan selama masa itu para kardinal akan memberikan suara secara rahasia.
Jika salah satu kandidat paus tidak memperoleh dua pertiga suara yang dibutuhkan, para kardinal akan mengepulkan asap hitam untuk memberi tahu dunia bahwa paus belum terpilih. Setelah paus baru terpilih, asap putih akan memberi tahu tentang berita tersebut.
Vatikan akhirnya memperjelas masalah ini dengan merumuskan praktik pembakaran fumata nera (asap hitam) dan fumata bianca (asap putih).
Awalnya, jerami basah dan tar ditambahkan ke dalam surat suara yang terbakar. Seperti yang diketahui oleh siapa pun yang pernah mencoba menyalakan api unggun yang basah, bahan bakar berminyak lembab bisa jadi sulit untuk dinyalakan, tetapi begitu menyala, ia menghasilkan banyak asap hitam.
Ini adalah hasil dari pembakaran yang tidak sempurna di mana energi dari api pada awalnya digunakan untuk menguapkan air, yang menjaga suhu api tetap rendah. Akibatnya, banyak molekul yang lebih besar dalam tar tidak sepenuhnya terbakar, sehingga menghasilkan jelaga dan asap gelap.
Namun, setelah uap air dihilangkan, api akan terbakar lebih efisien, menghasilkan uap dan karbon dioksida. Pada tahap ini, asap akan berkurang dan menjadi lebih terang.
Pada tahun 2013, Vatikan mengonfirmasi bahwa formula fumata mereka sekarang terdiri dari komposisi asap hitam jernih, kalium perklorat (KClO₄), sebuah zat pengoksidasi yang menyediakan oksigen untuk reaksi antrasena, sebuah hidrokarbon yang berasal dari tar batu bara yang berfungsi sebagai bahan bakar untuk menghasilkan asap tebal. Sementara belerang, untuk mengatur laju pembakaran dan suhu.
Hasilnya adalah reaksi pembakaran yang tidak efisien, menghasilkan partikel karbon yang tidak terbakar dalam jumlah besar. Banyaknya karbon (jelaga) ini membuat asap menjadi tebal dan hitam—mirip dengan asap dari pembakaran minyak atau karet, yang kaya akan partikel berbasis karbon.
Sementara itu, asap putih hasil dari campuran bahan bakar yang jauh lebih bersih dan pengoksidasi yang lebih kuat. Kalium klorat (KClO₃) akan memastikan pembakaran yang panas dan kuat. Laktosa bertindak sebagai bahan bakar, membakar dengan cepat dan murni menjadi uap air dan karbon dioksida.
Pembakaran gas yang cepat menghasilkan sejumlah besar keluaran gas (uap dan CO₂), membuat awan putih yang tebal. Bahan terakhir, damar pinus, melahirkan asap putih tebal saat dipanaskan— melepaskan tetesan kecil dan abu berwarna terang yang tampak berwarna putih. Bahan ini juga mengandung senyawa terpen yang terbakar dan menghasilkan asap pucat yang terlihat.
Ketika dikombinasikan, kekuatan oksidasi kalium klorat memungkinkan laktosa dan damar terbakar dengan cepat dan panas, menghasilkan sebagian besar produk pembakaran yang bersih bersama dengan awan uap dan partikel resin.
Alih-alih jelaga, asap mengandung tetesan mikroskopis dan padatan halus yang transparan atau putih. Hasilnya adalah campuran uap dan asap putih atau abu-abu terang yang sangat kontras dengan asap hitam yang gelap dan kaya akan karbon.
Selama bertahun-tahun, sinyal asap conclave kepausan telah berevolusi dari produk sampingan yang tidak disengaja dari pembakaran surat suara, menjadi alat komunikasi yang direkayasa dengan cermat.
Saat ini, berkat kimia modern, asapnya sangat jelas—kepulan hitam pekat untuk suara yang tidak meyakinkan atau gumpalan putih cerah ketika paus baru terpilih.