廢舊塑料熱分解技術的基本原理是，將廢舊塑料制品中原樹脂高聚物進行較徹底的大分子鏈分解，使其回到低摩爾質量狀態，才能從廢舊塑料中獲得使用價值高的產品。
廢舊塑料的熱分解機理和熱分解產物品種各不相同。PE、PP的熱分解以無規斷鏈形式為主，熱分解產物中幾乎無相應的單體，熱分解同時伴有解聚和無規斷鏈反應，熱分解產物中有部分苯乙烯單體，PVC的熱分解先是脫除氯化氫，再在更高溫度下發生斷鏈，形成烴類化合物。
廢舊塑料的熱分解工藝可分為高溫分解和催化低溫分解，前者一般在600一900℃的高溫下進行，后者在低于450℃甚至在300℃的較低溫度下進行，兩者的分解產物不同。
廢舊塑料的熱分解使用的反應器有：塔式、爐式、槽式、管式爐、流化床和擠出機等。該技術是對廢舊塑料的較徹底的回收利用技術。高溫裂解回收原料油的方法，由于需要在高溫下進行反應，設備投資較大，回收成本高，并且在反應過程中有結焦現象，因此限制了它的應用。而催化低溫分解由于在相對較低的溫度下進行反應，因此研究較活躍，并取得了一定的進展。
