廢輪胎熱裂解是在無氧或者惰性氣氛中，通過外部加熱打開化學鍵，將其最終分解成氣態碳氫化合物、液態(熱裂解油)以及固態的炭、鋼絲等產品。這些產品經過加工處理可以轉化成高價值產品，從而應用于不同場所，如：炭可以轉化成活性炭或者炭黑甚至碳納米管；液態產品中富含苯及其同系物，經過提純可以轉化為燃料油和苯；氣態產品可以直接作為燃料燃燒，補償或者提供熱裂解過程所需的熱量。熱裂解是對廢輪胎材料及其熱能利用的最佳方式，在熱裂解過程中，廢輪胎中的有機物轉化為可利用的能量，附加價值高。
相對于輪胎翻新過程中處理對象的局限性、消耗和處理量有一定限度、翻新硫化過程中引入的揮發性有機污染物以及處理不徹底的缺點，熱裂解是將進入“墳墓”的廢輪胎制品轉化為再生資源從而進行回收利用的有效途徑，是廢輪胎的最終處理方式。相較于再生膠生產過程中易污染環境、能耗大、效率低、生產技術水平低、生產工藝流程長等缺點，熱裂解可以實現廢輪胎全面資源化利用，且生產技術水平高、效率高。目前膠粉制作上的幾種方法都有限制性的缺點，如采用常溫粉碎法的膠粉粒徑比較大從而限制其應用、冷凍法制備膠粉成本高、膠粉應用上還需大量實驗佐證，而熱裂解可以充分回用燃氣、油、炭黑、鋼鐵等產品，熱裂解后無廢棄物浪費，二次污染少，產物應用廣泛。另外，相對于焚燒而言，熱裂解技術處理廢輪胎對環境更加安全。因此，熱裂解法處理技術是廢輪胎處理處置的主流方向。
