熱解過程中，廢輪胎中的有機成分首先經歷熱分解反應，生成小分子的揮發性物質，如烴類、一氧化碳、氫氣等。同時，廢輪胎中的炭素成分也會經歷熱解反應，生成固體炭。熱解產物的比例和性質取決于熱解方式、熱解溫度、加熱速率等條件。一般來說，高溫、快速加熱和低氧或無氧的條件可以促進廢輪胎的熱解，提高產物的產率和質量。
熱解法的能源回收率較高，約為90%，而且燃氣、燃料油和熱解炭產物與煉油工業產品相似，便于進一步利用。熱解產生的燃氣可以作為燃料或發電，燃料油可以作為燃料或用于生產化學品，熱解炭可以作為活性炭或炭黑等產品。這些產物的利用方式與傳統的石油煉制和煤化工技術相似，因此具有較好的應用前景。
此外，熱解法還有一個重要的優點是可以減輕廢輪胎中硫氮和重金屬等有害成分對環境的二次污染。由于熱解工藝是缺氧或無氧的，廢輪胎中的硫氮和重金屬等有害成分不會被氧化或還原，因此不會產生二惡英等有害物質。同時，熱解產物可以進行回收和利用，避免了這些有害成分在環境中的積累和擴散。目前，廢輪胎的熱解技術已經實現了工業化示范生產和商業化運行。
