717年夏季，阿拉伯人兵分两路，再度攻打东罗马。一路十余万的陆军由哈里发奥马尔二世的弟弟莫斯雷马萨统率，跨过了赫立斯滂海峡（即达达尼尔海峡），从色雷斯方向严密封锁了君士坦丁堡与欧洲的陆地联系。同时，阿比杜斯率领近两千艘阿拉伯战船团团围住了君士坦丁堡的水上进出口，此外还有后备部队不断的从其他地区调拨过来。阿拉伯军队在尝试了陆上进攻未果之后，便决定采取封锁的战术，把君士坦丁堡变为一座死城。9月1日，阿拉伯人的一支舰队企图封锁金角湾，东罗马皇帝利奥三世立即命令舰队出战，使用希腊火烧毁了二十艘阿拉伯战舰，其余的军舰则均被俘获。此后，因惧怕希腊火的攻击，阿拉伯舰队再也不敢突入金角湾，坐视东罗马运粮船向君士坦丁堡运去补给。718年春天，利奥三世在得到了准确情报之后，伺机出兵，使用希腊火摧毁了阿拉伯舰队。在这次围城战中，阿拉伯军队一共使用了2560艘船只，回到叙利亚和亚历山大港的却只剩下5艘。

这次战争结束后，在海战中发挥了重大作用的“海上之火”被给予极大的关注，深受其苦的阿拉伯人称之为“希腊火”（一说“希腊火”一词是西欧十字军的创造，而阿拉伯人则将之称为“罗马火”）。

希腊火当遇水的时候火势会更猛烈，可作海上兵器。把希腊火装到包有黄铜的木管中，以它的膨胀力和水的压力造成喷射装置，把希腊火射到一定的距离。

在最早的时候，它只是向敌舰投掷用的武器，方法相传是用罗马轻型投石机，把一个装有一块发火布的烧瓶投掷，以焚烧敌船，而射程则约为300至450公尺。

随着机械工程的进步的改良，在较晚期的时候，希腊火不是用以投掷，而是把它装到包有黄铜的木管中，利用泵原理，以它的膨胀力和水的压力造成喷射装置，把燃烧中的希腊火射到一定的距离（像现代的火焰发射器一样）。这种方法对木制的敌船所造成的伤害极大，而且它也能有效地对付在城外攻城的武器。在拜占庭的历史中，有不少文献记载了当时的海军使用这种可怕的秘密武器，屡次成功驱逐入侵者的例子。

一般认为，希腊火的发射装置大概有油罐、手动气泵、导管、管口引火机等必不可少的组成部分。油罐安置在船的甲板之下，导管则由一个力大的士兵抱持着，可以根据情况调整高度和角度。手动气泵的作用非常关键，因为它是喷射希腊火的动力源。在喷射之前，首先对希腊火进行加热和增压，这样阀门打开之后，它便会汹涌而出，而喷射器管口的引火机关，则会随时引燃经过的液体，这样最终喷出的就是火焰了。

运载希腊火的战船也是专门设计的，体积小，运转灵活，但防卫却十分坚固，可能用厚重而且浸湿的兽皮包裹，特别是配备了精锐的弓箭手，阿拉伯人称之为“火船”。当靠近敌船时，在弓箭手们的掩护下，一个士兵启动气泵，把希腊火抽到导管之中，另一个士兵则启动管口的点火机关，力大的士兵手持导管，对准目标发射希腊火。在强大的气压下，加以顺风的鼓动，火焰一般会一下子喷出50码之远。

随着制作技术的提高，东罗马人还把希腊火装入压力大、隔温性强的发射器中，在喷洒之前就点燃之，这样喷出的就是熊熊的火焰，更适合近距离作战和应急之用。另外，喷射管也可能不再需要人抱持，而是固定在船头，但固定处有滑轮，所以它可以调整方向。值得强调的是，不管是哪种情况，喷射器的管子都要远远的伸出己方船只，这样做是为了防止自身受到回火的伤害，在火攻方面非常重要。

实际上，希腊火的使用是多种多样的，或先将其喷洒到海面上，然后用火箭点燃之；或装入油罐之中，从城头倒向攻城的敌人，然后再引燃之。从一些中世纪的绘图中可见，上述希腊火的喷射装置同样可能运用于陆战之中，特别是攻城战。更甚的是，烈火还会起到一种强大的震撼力，从而起到瓦解敌人战斗力的作用。

希腊火主要是用于海战。在当时的传说中，希腊火能在任何环境之下继续燃烧，即使在水中也不例外。东罗马帝国的敌人形容它为“既湿，且稠，又黑”的火，因为当希腊火黏在被击中的对象后就会不停燃烧，而该火焰是不能扑灭的；这形成了东罗马海军在海战上压倒性的优势，令当时的敌舰闻风丧胆，避之则吉。而它最后一次的使用是在君士坦丁堡的围攻战中，在此之后，希腊火的配方便随着东罗马帝国的覆灭而失传。

对于希腊火的配方和制作方法，后世知之甚少，原因在于东罗马皇室的严格的保密措施。东罗马研制和生产希腊火都在皇宫深处进行，身授御令又被牢固控制的加利尼科斯家族控制着整个运作系统。东罗马皇帝君士坦丁七世曾谕其子说：“尔宜照料以上诸事，尤须关切管中喷出之海火。倘有人敢问此机密，如寻常有奏问于朕者，尔当严词拒之。”有关这种武器的所有事情都严格保密，甚至不允许用文字记载下来。所以后世可以征引的希腊文资料中的确少见有关记载，只有几位皇室成员留下了一鳞半爪的资料。利奥六世皇帝在其《战术学》中指出，这种“人造火”用虹吸管喷出，而此管由青铜制成，放在战船的前端，能将火射向上下左右各个方面。士兵则用小手筒从铁盾后面放出火。

稍后的东罗马公主安娜·科穆宁娜在12世纪初撰写的一部史着中，记录了其父阿历克塞一世皇帝在与意大利比萨人作战所用战舰上装备希腊火的情况。她记载说：“皇帝知道比萨人擅长海战，因而对即将到来的战争甚感忧虑。故此，他命令匠人用铜抑或铁，铸造起狮子或其它陆上猛兽的头像，兽口要全部张开，然后把它们安装在所建造的每艘船的船头，让人一看到它们，就会心惊胆战。随即，他命人在兽口之中接上管子，以便正对敌人喷射火焰，给人以野兽吐火的印象”。值得注意的是，她指出兽头是放置于每根馆子的弯曲部位，这同样说明它是虹吸管装置。

东罗马人不仅对希腊火的配方极端保密，而且为了防止敌人窥探到相关的秘密，甚至很少在战争中应用之，宁可牺牲将士，非到紧急关头，不可示人以武器。因此有学者认为这种保密工作做的如此到家，以致于几个世纪后，连东罗马人自己都不再得知希腊火准确的配方了。倒是拜占庭的敌人们，特别是深受其害的阿拉伯人，通过多种途径对之加以了解，最终掌握了希腊火的技术秘密（事实上，后世得以了解拜占庭人关于希腊火的相关记载，也要很大程度上归功于阿拉伯人的翻译工作）。不过，他们同样对这种武器的具体情况讳莫如深。参考这些记载，可以总结出希腊火的四大特点：它可以在水上燃烧，它是液体，它用类似于虹吸管的装置喷射，它很可能在喷射的时候发出巨大的轰鸣声，并伴以浓烟。其中最有价值的，当数“希腊人马克”在十四世纪所著《焚敌火攻书》（所谓的“希腊人马克”并非真正的希腊人，而是一个阿拉伯人或者居住在阿拉伯地区的人）。此书的第26节提供了一个配置希腊火的配方：“你可用此法制希腊火。取活性硫、酒石、sarcolla和沥青、煮过的食盐、石油以及普通的油，将他们共煮之，再浸沉之，提起并放在火上。如你愿意的话，可通过漏斗倾之，如前所述，而后点火。火将无法扑灭，除非用尿、醋或砂。”

根据这些资料，大致可知希腊火以可燃并且比重较小的轻质石油（俗称石脑油）为主体，在制作时混入一定比例的硫磺、沥青、松香、树脂等易燃物质，通过加热而溶为燃烧性能极佳的液体，可以在水面飘浮和燃烧，并且容易附着在敌船或者落水士兵的身上。但是上述配置方法都需要人点燃后才能使用。1939年，德国学者豪森施坦根据此类希腊火配方，进行了模拟实验，取得了成功，但在解释起火现象时遇到了疑难。因为生石灰遇水产生的热，不足以使希腊火燃料达到发火点，除非是直接点燃。因此还有学者认为，希腊火的确不需要点燃，而是触水即燃，这是因为希腊火的成分之中含有一定量的磷化钙，大概由石灰石、骨炭甚至尿液构成。磷化钙是红棕色或灰色结晶块状物，熔点约1600℃，遇水、潮湿空气、酸类能分解，放出剧毒而有自燃危险的磷化氢气体，在潮湿状态下能够自燃。

现代的化学家和历史学家对希腊火的成份作过以下的揣测：

·石脑油、硝石、硫

·原油、生石灰、硫

·磷及硝石

而希腊火的成分则在一大釜中加热，再由在船上虹吸管中喷出，它也可以盛载于陶器中，由人手抛出，像现代的手榴弹一般。而其原理是将希腊火不同的成份放在陶罐中，而当陶罐碎裂时，内里的成分混在一起，就有如一般喷射式希腊火的效果。

希腊火在不少东罗马帝国的军事胜利上立下功劳，而它也是东罗马帝国长期能屹立不倒的原因之一；它的贡献在人口不足以有效地抵御外侮的末期尤其明显。希腊火的首次使用是在公元674年-677年于塞拉埃姆（在今土耳其）击败伊斯兰入侵者的战争；在公元717年-718年，东罗马人也用了同样的武器击退伊斯兰入侵者。

尽管害怕泄密，但随着帝国形势的日益严峻，东罗马人不得不一次次动用他们赖以自保的希腊火。821年、823年，米海尔二世在保加利亚人的帮助下，依靠希腊火镇压了斯拉夫人的进攻；1043年君士坦丁九世凭之打退了俄罗斯人的进攻；1081年-1082年，在伊利里亚的首都底耳哈琴（Dyrrhachium，阿尔巴尼亚城市都拉斯），东罗马人受到了诺曼人罗贝尔·吉斯卡尔（Robert Guiscard）及其子的进攻，又是希腊火让他们化险为夷。东罗马也用了同样的方法在第四次十字军东征中打败了威尼斯人。

当时东罗马海军的船只上装设了高压虹吸管，即使在不用希腊火的情况下也足以打败敌人。另外，希腊火较难控制，而且偶尔也会发生东罗马军舰自焚的事件。无疑，希腊火在对付敌船的效用是毋庸至疑的，但是它在特定的场合才能发挥其最大功用—比如在大海中，它的效用远比在窄海峡中为低。所以，希腊火大多是适合作防御使用，而不是作为东罗马解决一切海上战争的方法。在当时的海战中，拜占庭仍需依赖传统的海战方法，而希腊火则只是东罗马海军所使用的其中一种武器而已。

亚述帝国留存的浮雕显示，早在公元前19世纪，火已经应用到守城战中，人们把火把、火藤等物抛向攻城的敌人。而随着时代的发展，火攻的材料、方法都在不断的提高。对于希腊火来说，这种提高的意义表现在相互联系的两个方面：第一，火攻技术的提高；第二，石油运用于火攻。

随着文明的发展，火攻技术也不断提高，特别是化学物质开始被人们灵活的运用于这一作战方式之中。古希腊历史学家修昔底德就在其巨著《伯罗奔尼撒战争史》记载了两则例子。第一则发生在战争开始后的第三年（公元前429年），斯巴达在攻打普拉提亚时，把一捆捆的木柴堆积在该城的外围，随后大量的扔在其城的内部。然后，他们便加上了硫磺和松脂，把柴堆点燃。“于是，产生了人们从未见过的大火，比人类所造成的任何火势都要大些。”另一则例子发生在战争第八年（公元前424年）、火攻技术得到进一步发展的时候。当时波奥提亚人进攻雅典人镇守的狄里昂城，最终凭借一种机械攻占了这个要塞。这种机械的构造是这样的：“他们把一根很大的树梁从中间锯作两部分，分别把他们从中间凿通，然后再把它们紧密的合拢来，像一根管子一样。树梁的前端，用铁索系着一口大锅，从树梁中间的空洞处伸出一根铁管，完全着插入锅中。树梁的表面上大都被铁皮包裹。他们把这个机械从相当的距离外，用马车运往主要由葡萄藤及其它木材所建成的那段城墙下。当机械靠近城墙的时候，他们把巨大的风箱插入树梁的后端，鼓风入内。铁管里的风直吹入锅内，锅内是装满了已经引燃的木炭、硫磺和松脂的。于是产生了巨大的火焰，使城墙燃烧起来，守城者无人能坚守岗位了。他们弃城而逃，因此要塞就这样被攻占了。”

此后，把硫磺等材料运用于火战的情况日益增多，比如公元前414年的西里卡斯战役、公元前304年的罗得岛战役等等。一般来说，较为成熟的用法，是把可燃混合物放入“水壶”或“火罐”之中，再通过机械弹射力投向敌人，以期引起燃烧。这种混合物，据希腊军事家泰克蒂卡斯公元前305年的说法，主要由硫磺、松炭、沥青等传火物于亚麻屑混合而成，成为“海上之火”或“野火”。

虽然上述火攻方式中并无石油运用的记载，但实际上，石油已经早已为人所初步认识和应用。有关石油的最早记载可以追溯到公元前3000年的两河流域——幼发拉底河的希特，离巴比伦和当今的巴格达不远的地方，据称从地里渗出某种黑色粘性物质。当时这种物质被称为沥青。修建耶律哥和巴比伦的城墙时，沥青曾用作砌砖的沙浆，另外还用于筑路、照明、做药还有战争。在大约成书于公元前9世纪末到8世纪初的《荷马史诗》中，火已经频繁而有效的运用于特洛伊战争之中。其中第21卷火神赫法伊斯托斯发出的烈火经久不灭，甚至“清澈的河水”都无能为力，后人推测，很可能特洛伊人已经有意无意的运用了石油。

不过，作为液体的石油与上述“野火”的交融，还需要火攻技术的进一步的提高，其中蒸馏技术和导引技术尤为重要。这些技术在希腊化时代得到了突飞猛进的进步，例如阿基米得就成为力学、流体力学的奠基人和古希腊第一个将数学和力学、机械学研究紧密结合在一起的学者。但对于希腊火而言，影响最大的还是神秘的炼金术的发展。

希腊炼金术最早出现在1世纪，但埃及的炼金术最为发达，为了满足富人奢侈的生活需要，一些工匠用炼金术把贱金属制作成了各种精美的手工艺品。这种技术随着人类交往的扩大而流传，并且和当时的思想领域联系逐渐紧密。炼金士们首先把锡、铅、铜、铁熔合成一种黑色合金，然后加入水银、砷或锑，铜成了与白银相似的白色，最后加入少量的黄金，让它起到和酵母一样的作用，再用硫磺水或触媒剂处理这种白色合金，这样白色合金就变成了黄色。在“炼金”的过程中，加热、蒸馏和导引技术都得到了极大的发展，这便于石油和其它易燃物质的融合，并进而用于火攻创造了条件。

到了公元3世纪，石油（或石脑油）已经被添加到“野火”的配方之中。虽然应用技术尚不成熟，却为后世军事技术专家的创造打下了基础，特别是在作为希腊化受益最大地区之一的叙利亚，科学技术获得了尤其巨大的发展。罗马人在城市建设中显著的发展了管道技术，这就为希腊火装置的设计奠定了基础。正是在两者的基础上，加利尼科斯作出了富有创建性的发明。希腊火也因而成为火药引入之前西方世界最为恐怖的化学武器。

希腊火在战争中的效果令人震撼。公元941年，基辅罗斯大公伊戈尔率领号称战船数千艘的罗斯舰队横渡黑海，奔袭东罗马。东罗马应战的弱小舰队中虽然只有15艘配备了希腊火，但结果却是罗斯人大败而归。俄罗斯的《古史纪年》对这场战役的描写显示了希腊火的骇人威力：“罗斯人随即攻打希腊之军。双方战斗激烈，希腊人虽然险胜对手，但罗斯人却返回船上，准备逃走。希腊人随即上船，与他们交战，并开始用管子向罗斯人的船只投射火器。令人胆寒的奇特景象出现了：罗斯人看到大火燃烧，便纷纷跳入海中，准备泅水逃生；结果，没跳的人反倒回到家中；在踏上本国土地之后，每个人都向自己的人民谈起所发生的一切。他们说：“希腊人拥有‘一种东西’，和天上的闪电很像，他们把它释放出来，打算烧死我们。这就是我们没能征服他们的原因所在。”

在13世纪的法国贵族儒安维尔（Jean de Joinville）着写的回忆录中，有关第七次十字军的事件中有所记载：

“某一晚，当我们在夜间巡逻时，那群人（指东罗马人）用一种从未用过的机器对付我们，而机器的部分更装上了希腊火。在我身边的骑士，Lord Walter of Cureil，对我说：‘主公，我们身陷空前的灾难，如果他们向我们的炮台及栖身之所放火的话，我们必成灰烬。如果我们背离这里相信我们的守军，这更是一种侮辱！所以这是除上帝以外不能解救的灾难，唯一的方法是—每当敌人用希腊火攻击我们，所做的事只有屈膝下跪，祈求上天的拯救才能脱险啊！’

而那群人很快便向我们发动第一波攻势，我们听从指示，下跪祈祷。第一发穿过两炮台，并在我们前面落下。 而我军的消防队便立刻上前救火。在另一厢的阿拉伯人，虽不可能被东罗马军直接瞄准，但因为东罗马王把希腊火射上天上，火屑于是把下面的阿拉伯部队烧的清光。

以下就是希腊火的样子，它的前面像醋罐一样宽，而尾部的径则有如长矛一样。它所发出的声音响如雷鸣，像一条龙在空中飞过；它发出的光，即使在日间也看得十分清楚，因为这是由大量的火焰所组成的。

在那一晚，他们不断向我们发射希腊火，而其中四次更是用弩发射的。”

史载希腊火在西欧的第一次运用发生在1151年，当时法国安茹伯爵戈德弗鲁瓦五世统治境内发生叛乱，杰弗雷率军镇压，攻打蒙特利由-伯里城堡三年不成，最后动用了希腊火。杰弗雷将希腊火装在铁坛之内，加热之后用投石器掷向敌人，对方旋即投降。最有名的一次则是在1356年百年战争期间，法王约翰二世在7月包围了纳瓦拉（Navarre，中世纪时期的位于西班牙东北部和法国西南部的王国）人控制的布雷特依（Breteuil）。法王建造了庞大的攻城塔楼，塔楼有三层之高，每一层都有200个投掷手或弓箭手。而纳瓦拉人则联合英国人，向塔楼发射希腊火，遂使之毁于一旦。

在不少的创作中，人们常把希腊火与火药混为一谈，如在英国广播公司的剧集《罗宾汉》中，黑火药被称为希腊火。但是希腊火虽然含有硫、炭和其它可燃物，但还是不能称为火药混合物。因为缺乏作为氧化剂的硝石，故此希腊火只能依靠空气中氧的助燃作用才能燃烧，只是速燃之物；而火药却可以在无氧的情况下燃烧，属于爆燃之物。这是希腊火与火药的根本区别。另外，在使用希腊火时，必须先点燃之，因此会发生能量耗散的问题。而火药却无需在施放时直接点着火药，而只要用烙锥烙透球壳与火药包，尔后借助抛石机或弓、弩向敌方抛射和施放。在运行过程中，作为燃烧源的火药并不燃烧，不但没有能量耗散的问题，而且在射中目标之后火药才被引燃，产生的燃烧也远较希腊火猛烈得多。正因为此，恩格斯才说火药是“注定使整个作战方法改变的新因素”。