Ein Flammenwerfer besteht prinzipiell aus zwei meist auf dem Rücken getragenen zylindrischen Tanks; einem größeren, in dem sich das Flammöl befindet, und einem kleineren, nur etwa halb so großen Druckgasbehälter, mit dem Treibgas. Abweichend hiervon existieren auch Modelle mit drei Tanks, bei denen das Flammöl einfach auf zwei Behälter aufgeteilt ist, um eine symmetrischere Gewichtsverteilung und kompaktere Bauweise zu erreichen, aber auch Modelle, bei denen ein Tank kugelförmig ist und der zweite als Röhre um die Kugel gewickelt ist. Bei einigen Zündsystemen kann auch eine zusätzliche kleine Gasflasche (ca. 0,5 l) zur Speisung der Zündflamme erforderlich sein.
Als Treibgas finden in der Regel Druckluft, Kohlenstoffdioxid oder auch Stickstoff Verwendung. Es werden aber auch brennbare Gase wie Propan und Butan eingesetzt, wobei dann das Treibgas gleichzeitig zur Speisung der Zündflamme verwendet wird. Die mancherorts angegebene Nutzung von Wasserstoff als Treibgas beruht jedoch auf einem Missverständnis im Zusammenhang mit dem Wasserstoff-Zündsystem des Standardflammenwerfers FmW 41 der deutschen Wehrmacht.
Das Flammöl besteht im einfachsten Fall aus gewöhnlichem Dieselkraftstoff oder leichtem Heizöl. Benzin ist im reinen Zustand ungeeignet, da es zu schnell verbrennt. Dieselöl brennt länger und heißer, und obwohl damit bereits ein zufriedenstellender Betrieb des Flammenwerfers möglich ist, wird in der Regel ein weiter optimiertes Gemisch verwendet. So werden zum Beispiel Benzin oder Kerosin zugesetzt, um den relativ hohen Flammpunkt des Diesel — oder Heizöles herabzusetzen, damit ein zuverlässiges Durchzünden, auch bei sehr niedrigen Temperaturen oder widrigen Witterungseinflüssen, gewährleistet ist. Gleichzeitig werden dem Flammöl Verdickungsmittel zugesetzt, um ein vorzeitiges Zerstäuben zu verhindern und damit die Wurfweiten zu vergrößern. Dadurch wird auch bessere Haftfähigkeit an Panzerfahrzeugen erreicht. Die Eigenschaften der Brennflüssigkeit nähern sich dabei denen von Napalm an.
Ein druckfester, mineralölbeständiger Gummischlauch, der oft mit einem schützenden Metallgeflecht überzogen ist, verbindet die Tanks mit dem entfernt einem Gewehr ähnelnden Brenner. Im Brenner selbst befindet sich ein selbstschließendes Ventil, ein Abzugsmechanismus und am Ende eine Düse mit einer Zündvorrichtung.
Wenn das Ventil durch den Abzug geöffnet wird, drückt das Treibgas das Flammöl durch den Schlauch ins Flammenrohr, an dessen Ende es beim Austritt aus der Düse vom Zündsystem entzündet wird.
