"Luft" besteht zum überwiegenden Teil aus Sauerstoff (21%) und Stickstoff (79%). Unter "Brennen" versteht man allgemein die Reaktion mit Sauerstoff (Oxidation). Stickstoff kann mit Sauerstoff unter Energieabgabe (exotherm) verbrannt werden. Dazu sind allerdings sehr hohe Temperaturen erforderlich. Wenn ich mich richtig entsinne, lag die Temperatur bei der die Stickstoff-Sauerstoff-Reaktion von selbst abläuft zwischen 3000 und 3500°C.

Kann also die Atmosphäre verbrennen? Nein! Selbst wenn diese hohe Temperatur einmal erreicht wird, kühlt sich die brennende Luft von selbst wieder ab. Die Gründe dafür liegen in der ungünstigen Zusammensetzung von 21% Sauerstoff und 79% Stickstoff der Atmosphäre, die optimale Zusammensetzung für eine Verbrennung liegt aber wegen der Reaktionsgleichung N2 + 2O2 --> 2NO2 (NO2 ist ein typisches Verbrennungsprodukt) bei 67% Sauerstoff und 33% Stickstoff. Das heißt, der größte Teil der Luft kann gar nicht verbrennen, muss aber trotzdem auf ca. 3500°C aufgeheizt werden, damit die Verbrennung nicht erlischt.

Nicht alles brennt bei sehr hohen Temperaturen. Beispielsweise brennt Sauerstoff per Definition nicht, da er sich nicht selbst oxidieren kann. Edelgase wie Helium brennen ebenfalls nicht. Und alles was schon einmal ausreichend verbrannt wurde, kann auch nicht mehr brennen, wie Kohlenstoffdioxid oder Wasser.