裂解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下，利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体、焦油和炭的过程。
裂解和焚烧是完全不同的两种过程，首先，焚烧的产物主要是CO2和H2O外带其他各种污染物，而裂解产物主要是可燃的低分子化合物。其次，焚烧是垃圾中的可燃物燃烧，是一个放热过程，而裂解则是一个吸热过程，需要吸收热量来使有机化合物分解。再者，焚烧过程中会产生大量飞灰，从而使得二噁英等毒性气体以飞灰为载体合成，需要过氧反应从而大量空气鼓入后产生大量氮氧化合物。而裂解是静态反应，不会产生飞灰，而且需要厌氧环境，所以氮气参与量会非常少。
垃圾裂解气化炉是基于有机物气化裂解原理。垃圾进入设备中先经过干燥，然后在裂解区进行裂解反应，裂解产生的可燃气体和焦油被集中收集后燃烧，放出热量。循环利用此热量使干燥的垃圾开始迅速裂解。裂解后的残渣以及固体废物中的惰性物质（如玻璃、金属、陶瓷等）一起从设备下部的排出口排出。同时垃圾储藏和处理过程中产生的滲滤液协同一次性处理。
垃圾裂解气化炉中，垃圾在几乎静态下裂解处理，不产生飞灰，收集的可燃气体高温燃烧，提供了850度2秒以上的热解环节，从而基本上消除了二噁英等有害物质产生的可能性。