液体燃料に質量割合で5～30％の水と，必要に応じて少量の界面活性剤を加えてかくはんし，直径1～数μmの水滴を油中にコロイド状に分散させた上で（油中水滴型，逆の水中油滴型もある）噴霧燃焼させる方法で，水の蒸発の潜熱分だけ燃焼温度が低下するので，低NO_x燃焼に利用される．また，水と燃料の沸点の違いから油滴内に気泡が生じ，油滴の分裂（ミクロ爆発）が起こる．分裂によって残炭径が減少し，酸化時間が短縮される上に，水性ガス反応によってすすの発生量も低下する．乳化燃焼とも呼ばれ，水をアルコールに換えることもできる．