在還原性氣體中加熱廢舊輪胎，熱解原料中有機物質的結合鍵，將長鏈的大分子有機物，破壞為小分子物質的過程成為熱解。在一般的熱解反應中，會生成氣相、液相、固相三種物相，氣相物質大多作為熱解過程的燃料提供熱量，液相物質會經過收集，分餾等過程加工為純凈物原料進行工業生產，而固相物質是很多長鏈不易分解的物質，利用價值較小。

熱解過程一般分為三個主要過程；首先是，在熱解初始溫度較低時，熱解原料中的水分首先蒸發；熱解原料完成干燥過程后進入下一個過程，這個過程中，溫度達到熱解溫度，原料中大分子長鏈結構開始熱解為小分子物質，開始逐步得到熱解的主要產物；在最后一個過程中，隨著溫度的進一步升高，熱解反應基本結束，過高的溫度，導致熱解產物發生聚合反應，產生熱解反應的副產物。

廢舊輪胎煉油工藝流程圖

廢舊輪胎熱解利用是指在真空或惰性氣體保護中，廢舊輪胎碎片在高溫下分解的過程，主要工藝流程見上圖。熱解技術可將廢舊輪胎分解成大約45%的燃料油，35%的炭黑，10%的鋼絲和10%的可燃性氣體。熱解氣的主要成分是短鏈有機物,主要包括H2以及C1~C4的烴類化合物，熱值達到33MJ/m。熱解過程中熱解氣一部分作為燃料氣體，燃燒產生熱解的高溫；一部分被收集儲存，出售。熱解液通過分餾塔，分餾出不同的液體，熱值高達43MJ/kg，同時具有低黏度、輕質餾分高的特點，可有效的替代發動機燃料油。另外，熱解油與天然橡膠相容性高，再交聯能力強，也可作橡膠填充油使用。固體混合物主要包括由輪胎子午線經高溫產生的廢鋼絲、以炭黑為主要成分的黑色殘渣。輪胎熱解過程產生的炭黑稱為熱解炭黑，可以作為增強劑再次填充到輪胎的生產中，廢舊輪胎的高溫無氧熱解過程是一個長鏈橡膠高分子物質逐步轉化為短鏈有機物的過程，是對輪胎主要物質“還原過程”，使得產物具有廣泛的使用環境，不在局限在某一領域，并且部分熱解產物可以用作當前工業生產的原材料，對輪胎的資源化利用率極高。