还有一种说法认为火焰山的火，来自地下煤层的自燃。有学者在考察火焰山时曾经发现这一带历史上确实有过烈焰熊熊的时候，这是因为构成山体的地层中含有煤层。其中有的煤层厚达11米，它们曾发生过自燃，近地表较厚的已经自燃殆尽，而且还可以看见那留下的紫红色燃烧结疤。关于火焰山曾是一片火海，史书上也有记载。王延德的《高昌行记》说，“北庭北山(即火焰山)，山中常有烟气涌起，而无云雾。至夕火焰若炬火，照见禽鼠皆赤。”而当唐代著名边塞诗人岑参第一次经过火焰山的时候，曾作诗《经火山》如下：

　　火山今始见，突兀蒲昌东。

　　赤焰烧虏云，炎氛蒸塞空。

　　不知阴阳炭，何独燃此中。

　　我来严冬时，山下多炎风。

　　人马尽汗流，孰知造化功。

　　须知煤层自燃，在新疆境内并不罕见。如今距离乌鲁木齐市42公里的硫磺沟煤田，自清代光绪年间就是“裂隙纵横，浓烟弥漫，岩隙间火焰呼呼，经年不绝。”到如今已经有100多年了。此煤田火区历时四年，于2003年才被扑灭。“天山是地质活动较为剧烈的地区，埋在地层中的水平煤层经过多次地质运动大多变为倾斜煤层，煤层露头后与空气接触，氧化后积热增温，引发自燃，最终酿成煤田火灾。”硫磺沟煤田火区项目技术负责人苗圃工程师这样解释道。

　　想要扑灭一座这样的“火焰山”，如今的方法与传说中略有不同。按照传说中的方法，须向铁扇公主借来芭蕉扇，一扇息火，二扇生风，三扇下雨，为断绝火根，只消连扇四十九扇，便永不再发了。现在的煤田灭火工作者显然没有找到芭蕉扇，不过他们却有着另一套更为实际的办法。首先用推土机把火区作业面推平，然后用水管往火区注水。待温度降到70摄氏度左右之后，开始用钻机往地下火源上钻孔。紧接着，往钻孔里灌黄土泥浆，用泥浆把地下裂缝堵住，隔绝火源和空气的接触。最后一道工序是在地表上覆盖一层厚厚的黄土，以彻底使煤层脱离氧气。“现代铁扇公主”——新疆煤田灭火工程处日前已经表示，最迟到2015年，新疆境内的全部煤田火灾将被扑灭。到那个时候，新疆境内将不会再有燃烧着的“火焰山”了。

　　其实，火焰山的炎热干燥，皆归因于此地独特的自然地理条件。现实中的火焰山为天山支脉之一，形成于五、六千万年前的喜马拉雅造山运动时期。千万年间，地壳横向运动时留下的无数条褶皱带和大自然的风蚀雨剥，形成了火焰山起伏的山势和纵横的沟壑。山区气温夏季可达47℃，太阳直射处，可达80℃，沙面可烤熟鸡蛋。