由于輪胎熱解油中含有大量的芳香族化合物，較高含量的芳烴會降低油品品質，使燃料燃燒不完全，排放的尾氣中含有較多微小顆粒物（PM），會使空氣中PM2.5濃度增加。判斷燃料油品質的一個指標是十六烷值，低十六烷值(＜45)意味著燃油將有很長的點火延遲，這會導致熱效率低、發動機運轉不平穩以及廢氣和排放水平不合格等諸多問題。傳統柴油的十六烷值在40~55之間，一般來說，輪胎液的十六烷值在40~44之間，造成其低十六烷值的原因是，輪胎熱解油中含有大量的環烷烴和芳烴。此外，輪胎熱解油還存在閃點低、密度高、粘度大等缺點。

工業上常利用催化劑脫除燃油中的芳烴，汽車尾氣排放也需要用到催化劑凈化處理，但貴金屬催化劑在S和N存在的情況下進行反應容易因中毒而失活。含N、S的燃料燃燒后，廢氣中會產生SO2和NOX，對環境造成很大危害，在相同燃燒條件下，輪胎熱解油的NOx和SO2排放水平高于柴油，當輪胎熱解油在2.1%富氧條件下燃燒，SO2排放濃度是柴油的5倍以上，NOx排放量是柴油的三倍。含S有機物對油品的安定性具有極大影響，如硫醇、硫醚在油品儲存過程中很容易被氧化成硫醇自由基，然后生成二硫化物，有的進一步氧化成硫酸，硫酸對沉渣和膠質的形成起催化作用，還會腐蝕發動機的部件。油中含N化合物（特別是堿性含氮化合物）與其它烴類組分共存，會促進膠質的形成，在存儲期間與空氣接觸還會使油品生成沉淀以及油品顏色加深，降低油品的安定性，堿性含氮化合物(如苯胺衍生物)易被氧化而影響油品顏色安定性。

這些物質可以直接影響熱解油在發動機中的燃燒效率且污染環境。此外，輪胎熱解油的高粘度會導致霧化不良、流動性差、發動機不穩定以及積碳等問題。這些問題都限制了其在內燃機中的直接使用。