在天然氧化剂只有硝酸盐的年代，任何容易蒸发吸热的低熔沸点物质，或者燃烧时生成大量水（会严重带走热量）的物质加入黑火药，通常只能降低黑火药的性能。

因为这些物质会使得燃烧时的最高温度降低，而硝酸盐只能在高温下发挥强氧化性作用。

就连硫，都不是能过量加入黑火药的，因为硫熔沸点低，适量的硫加入黑火药，可以使得黑火药容易点火（硫熔点低），可以使得黑火药爆燃时产生更多的气体，还可以使得黑火药容易造粒（硫是一种粘合剂），但黑火药含硫量超过 20%性能就会明显下降，虽然容易点火，但燃速明显变慢，放出的能量和燃烧最高温度都下降了。

古人在不懂近代化学时，都能总结出硝性主直（氧化剂，自发燃烧的关键），硫性主横（增大燃烧时生成的气体量，适用于爆破），灰性主火（碳燃烧时大量放热，木炭才是黑火药能量的主要来源）的基本规律。无硫黑火药燃烧时放出的热量并不低于含硫黑火药。

宋代《武经总要》中的原始黑火药配方，很多都加入了易燃的油类，这样制得的黑火药虽然容易点火，只能作为燃烧剂、发烟剂等，还不能直接作为爆破药和发射药。到了元代和明代早期，黑火药配方只剩下硝酸钾、木炭和硫，此时的黑火药大约含硝酸钾 60%、木炭 20%、硫 20%，可初步作为发射药和爆破药了，含硫高一点的火药容易造粒，能够提升黑火药的性能，出土的明代地雷中已经有类似配方的造粒黑火药。明代中后期及其以后，黑火药中硝酸钾比例提升到 70%以上，硫比例降低到 15%以下，这样的黑火药性能逐渐趋近于近代黑火药。

硝酸钾要充分发挥氧化剂性能需要 1000 摄氏度以上的高温，高氯酸钾需要 600 摄氏度左右，氯酸钾温度更低，只要 500 摄氏度以下，如果有催化剂（很多金属氧化物都能催化氯酸钾低温分解，不止二氧化锰，例如氧化铁、氧化铜等）可低到 300 摄氏度以下，而且氯酸钾分解还是放热反应，所以氯酸钾在烟火行业中称为“低温氧化剂”。氯酸钾直接制成药包，用煤油浸透，雷管起爆，威力不亚于硝酸铵炸药。氯酸钾与植物油、白糖等的混合物也有相当的爆炸威力，新四军曾用氯酸钾混合花生油制造高爆手榴弹，威力远大于黑火药手榴弹。因此今天氯酸钾和高氯酸钾是严格管制的易制爆危险化学品，氯酸钾也禁止用于制造烟花爆竹（擦炮的擦火药头等少量用途除外）。

提升黑火药威力的一种正确方法是掺入燃烧时放热更多，燃烧温度更高的金属粉等还原剂，例如铝粉、镁铝合金粉等，以前的“硝光炮”就是使用含金属粉黑火药的爆竹，一般是含铝粉黑火药，威力明显大于黑火药爆竹，所以现在这些金属粉末也是严格管制的易制爆危险化学品。但古代是显然没有这个条件的。

至于小型固体火箭推进剂，倒是适合使用硝酸钾与白糖、甘露醇、维生素 C（是山梨醇的衍生物）等燃烧时生成大量水蒸气还原剂的配方，因为第一不需要燃速过快，第二不需要过高的燃烧温度，第三生成物中的大量水蒸气在一定程度上有利于提高比冲。