Tolmuplahvatus toimub tavaliselt siis, kui tehase või muu kinnise ruumi õhk on täis tolmuosakesi, mis puutuvad kuidagi kokku leegi või sädemega. See süütab tolmu, mis võib väga kiiresti leeki lüüa. Kogu see kiire põlemine põhjustab üldiselt plahvatusohtliku efekti ja see võib olla piisavalt võimas, et põhjustada hoonete purunemist ja inimesi kergesti vigastada või tappa. Esineb ka nähtus, kus tolmuplahvatusest tuleneva vibratsiooni tõttu satub õhku rohkem tolmu ja vallandab koheselt plahvatuste jada.
Tolmuplahvatused olid tavalisemad enne rangete tehaseregulatsioonide ajastut. Tol ajal oli tolm plahvatuste ja töötajate surma väga levinud põhjus. Paljudes riikides kehtivad praegu tehaste ohutusnõuded, mis vähendavad tolmuplahvatuse võimalust, kuid neid juhtub siiski aeg-ajalt.
Paljud erinevat tüüpi tolm võivad põhjustada tolmu plahvatuse, sealhulgas kõike alates toiduosakestest kuni teatud tüüpi metallitolmuni. Mõned asjad, millel pole mainet kergesti põlevatena, võivad tolmu kujul plahvatada. Näiteks leivatüki süttimine oleks üldiselt ebatavaline, kuid teraviljatolm on väga levinud tolmuplahvatuste põhjustaja ja aidad peavad sageli olema väga ettevaatlikud, et vältida tolmu sattumist õhus.
Tolmuplahvatuse tekitamiseks peavad kokku puutuma mitmed asjad ja kui mõni neist teguritest pole täpselt ideaalne, siis plahvatust tavaliselt ei juhtu. Esimene nõue on tuleohtliku tolmu kõrge kontsentratsioon – teiseks peab kogu tolm üldiselt olema suletud ruumis. Kolmandaks peab tolmu käivitamiseks olema piisavalt tugev leek. Kõik need koostisosad on suhtelised ja nende täpne kogus varieerub. Näiteks kui tolm on väga tuleohtlik, ei pruugi see plahvatuse käivitamiseks vajada nii suurt keskendumist ega tulekahju.
Tehased on tolmuplahvatuse vältimiseks rakendanud mitmeid tehnikaid. Näiteks paigaldavad mõned ettevõtted ventilaatorid, et puhuda hoonetest õhku välja ja vältida tolmu kogunemist siseruumidesse. Tavaliselt keskendutakse ka tolmu õhus kogunemise vältimisele. Mõnikord teevad ettevõtted seda oma masinate tööviisi muutes või töökeskkonna õhuniiskust suurendades. Tavaliselt kehtivad ka ranged reeglid, et vältida süttimist potentsiaalselt ohtlikus keskkonnas.