مانند تمام ترکیبات قندی، عسل نیز اگر به اندازه کافی گرم شود کاراملی می شود، رنگ آن تیره تر می شود و در نهایت می سوزد. با این حال، عسل حاوی فروکتوز است که در دمای پایین تر از گلوکز کاراملی می شود. دمایی که در آن کارامل‌سازی شروع می‌شود، بسته به ترکیب متفاوت است، اما معمولاً بین 70 تا 110 درجه سانتیگراد (158 و 230 درجه فارنهایت) است. عسل همچنین حاوی اسیدهایی است که به عنوان کاتالیزور برای کارامل شدن عمل می کنند. انواع خاص اسیدها و مقادیر آنها نقش اصلی را در تعیین دمای دقیق بازی می کنند. از این اسیدها، اسیدهای آمینه که به مقدار بسیار کم وجود دارند، نقش مهمی در تیره شدن عسل دارند. اسیدهای آمینه در طی واکنش میلارد ترکیبات تیره‌ای به نام ملانوئیدین را تشکیل می‌دهند. واکنش Maillard به آرامی در دمای اتاق رخ می دهد، از چند تا چند ماه طول می کشد تا تیره شدن قابل مشاهده را نشان دهد، اما با افزایش دما به طور چشمگیری سرعت می گیرد. با این حال، واکنش را می توان با نگهداری عسل در دماهای سردتر نیز کاهش داد.
بر خلاف بسیاری از مایعات دیگر، عسل دارای رسانایی حرارتی بسیار ضعیف 0.5 W / (m⋅K) در محتوای 13٪ آب (در مقایسه با 401 W / (m⋅K) مس است، که زمان زیادی طول می کشد تا به تعادل حرارتی برسد. عسل به دلیل ویسکوزیته سینماتیکی بالای خود، گرما را از طریق انتشار تکانه (همرفت) منتقل نمی کند، بلکه از طریق انتشار حرارتی (بیشتر شبیه یک جامد)، گرما را منتقل می کند، بنابراین ذوب عسل متبلور به راحتی می تواند منجر به کارامل شدن موضعی شود اگر منبع گرما خیلی داغ باشد یا به طور مساوی توزیع نشده است. با این حال، زمانی که عسل درست بالاتر از نقطه ذوب است، به میزان قابل توجهی نسبت به دماهای بالا به مایع شدن نیاز دارد. ذوب 20 کیلوگرم عسل متبلور در دمای 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) می تواند تا 24 ساعت طول بکشد، در حالی که 50 کیلوگرم ممکن است دو برابر بیشتر طول بکشد. این زمان ها را می توان با حرارت دادن در دمای 50 درجه سانتی گراد (122 درجه فارنهایت) تقریباً به نصف کاهش داد. با این حال، بسیاری از مواد جزئی موجود در عسل می توانند به شدت تحت تأثیر حرارت دادن، تغییر طعم، عطر یا سایر خواص قرار گیرند، بنابراین حرارت دادن معمولاً در کمترین دما و در کوتاه ترین زمان ممکن انجام می شود.
