热解反应器是物质受热发生分解的反应过程。许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应。热解过程不涉及催化剂，以及其他能量，如紫外线辐射所引起的反应。
热解反应器按原料分为：
无机物热解 有工业意义的无机物热解反应如*焙烧生成碳酸钠：
2NaHCO3─→Na2CO3+H2O+CO2石灰石（碳酸钙）焙烧生成生石灰（氧化钙）：
CaCO3─→CaO+CO2氧化gong热解生成元素汞：
2HgO─→O2+2Hg氯酸jia热解生成高氯酸jia：
4KclO3─→3KclO4+KCl
有机物热解 有工业意义的有机物热解过程很多，常因具体工艺过程而有不同的名称。在隔绝空气下进行的热解反应，称为干馏，如煤干馏、木材干馏；甲烷热解生成炭黑称为热分解；烷基苯或烷基萘热解生成苯或萘常称为热脱烷基(见脱烷基)；由丙酮制乙烯酮称为丙酮裂解等。烃类的热解过程常区别为热裂化和裂解（见烃类裂解）。前者的温度通常700℃）,且物料在反应器中停留时间较短，其目的是获得石油化工的基本原料如乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃等。
一般说来，无机物的热解反应比较简单；有机物热解时，由于会产生副反应，产物组成往往比较复杂。例如石油烃裂解时，除获得低分子量烯烃外，还有因聚合、缩合等副反应，而生成比原料分子量更大的产物，如焦油等。