Räucherrauch wird durch gezieltes Verschwelen von naturbelassenem Holz in Form von Spänen oder Sägemehl erzeugt. Vorzugsweise wird dazu hartes Laubholz, in Deutschland überwiegend Buchenholz, das von der Rinde befreit ist, benutzt. Spezielle regionale Besonderheiten, wie z. B. der Schwarzwälder-Rauch wird aus Nadelholz, vorzugsweise Tanne, unter Mitverwendung von kleinen Zweigen, Nadelholzzapfen, oft mit Zusatz von Gewürzen frisch hergestellt.

Naturrauch besteht aus einer Aerosolkomponente und einer Gasphase, deren Aldehyd- und Phenolanteile im Wesentlichen für die antioxidative, bakteriostatische oder bakterizide Wirkung verantwortlich sind. Eine weitere Gruppe von Stoffen im Räucherrauch sind Carbonyle. Diese Stoffe sind für die Vernetzung der Oberflächenproteine bei der Wurstherstellung in Naturdarm im Wesentlichen verantwortlich, was für die Stabilität der Därme entscheidend ist. Carbonyle sind auch für die chemische Reaktionen, die zur Aromaentwicklung (Raucharoma) beitragen, verantwortlich. Weiterhin spielen die organischen Säuren im Räucherrauch bei den vorgenannten Reaktionen eine Rolle. Die erwünschten Ergebnisse der Räucherung sind die Rauchfärbung, die Raucharomatisierung sowie die Konservierung durch Wachstumshemmung oder -verzögerung von unerwünschten Mikroorganismen auf der Produktoberfläche sowie die antioxidative Wirkung, die Fettveränderungen verzögert.

Toxikologisch relevante Substanzen des Rauches sind die polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK). Leitsubstanz ist das 3,4-Benzpyren, dessen Cancerogenität bekannt ist. Durch die Fleisch-Verordnung ist als akzeptable Höchstmenge eine Konzentration von 1 μg /kg im essbaren Anteil des geräuchertes Produktes begrenzt. Die Menge an 3,4-Benzpyren ist von der verwendeten Räucheranlage und deren Betrieb abhängig. In modernen Räucheranlagen werden durchschnittliche Gehalte an 3,4-Benzpyren in dunkel geräucherten Fleischerzeugnissen von 0,03 μg/kg (Ergebnisse BAFF) gemessen.