Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα χημεία στο μικρό κεφάλι ενός αγώνα ασφαλείας. Οι αγώνες ασφαλείας είναι «ασφαλείς» επειδή δεν υφίστανται αυθόρμητη καύση και επειδή δεν κάνουν τους ανθρώπους να αρρωσταίνουν. Πρέπει να χτυπήσετε έναν αγώνα ασφαλείας σε μια ειδική επιφάνεια για να το αναφλέξετε. Αντίθετα, οι πρώτοι αγώνες βασίστηκαν στον λευκό φωσφόρο, ο οποίος είναι ασταθής και είναι πιθανό να εκραγεί στη φλόγα στον αέρα. Το άλλο μειονέκτημα της χρήσης λευκού φωσφόρου είναι η τοξικότητά του. Πριν εφευρεθούν οι αγώνες ασφαλείας, οι άνθρωποι αρρώστησαν από την έκθεση σε χημικά.
Οι κεφαλές των αγώνων ασφαλείας περιέχουν θείο (μερικές φορές θειούχο αντιμόνιο III) και οξειδωτικοί παράγοντες (συνήθως χλωρικό κάλιο), με γυαλί σε σκόνη, χρωστικές ουσίες, πληρωτικά και ένα συνδετικό υλικό από κόλλα και άμυλο. Η εντυπωσιακή επιφάνεια αποτελείται από γυαλί σε σκόνη ή διοξείδιο του πυριτίου (άμμος), κόκκινο φωσφόρο, συνδετικό και πληρωτικό.
Τα κεφάλια ταιριάσματος είναι συνήθως κόκκινα. Αυτό δεν είναι το φυσικό χρώμα των χημικών. Αντ 'αυτού, η κόκκινη βαφή προστίθεται στην άκρη του αγώνα για να δείξει ότι είναι το τέλος που παίρνει φωτιά.