クラッキングともいい、高分子化合物が熱によって分解を起こすことをいう。炭化水素系の燃料や各種の高分子化合物は、高温環境下である時間保持されると分子量が小さな化学基に変化していく、このようなプロセスが熱分解である。沸点の高い重質石油を分解して、沸点の低い軽質石油(ナフサ類)を製造することが代表例である。