導熱油中的烴類在熱作用下主要發生兩類反應:一類是裂解反應,另一類是縮合反應。各類烴的熱裂解和縮合反應如下:
      (1) 烷烴
      在加熱條件下主要反應為裂解反應,按自由基反應原理進行。

在裂解初期,烷烴裂解產生低分子烷烴和烯烴,隨著裂解時間加長,裂解產物可以進一步發生二次轉化,產物就變得更加復雜。
      (2) 環烷烴
      它的穩定性很高,在高溫下(500~600 ℃)才可將環斷裂生成烯烴,若開環后又發生裂解則生成烷烴和二烯烴。例如十六環烷烴:

      (3) 芳烴
      芳烴是對熱非常穩定的物質,烷基芳烴的主要熱反應是縮合反應。由單環或環數不多的芳烴轉變為環芳烴,進而轉變為稠環芳烴。

      (4) 烯烴
      烯烴在加熱條件時進一步裂解,且溫度不高的情況下,裂解反應遠不及其縮合成高分子聚合物的反應來得快,這樣的縮合和裂解反應交叉進行,使烯烴的熱反應產物的餾程范圍變得很快;它亦可縮合成芳烴、環烷烴及環烯烴。
      (5) 非烴有機化合物
      導熱油中的非烴有機化合物主要是含硫、氮有機物及膠質;含硫的有機化合物可腐蝕金屬,而有機氮可加速導熱油品氧化,膠質則使油品顏色變深,其進一步氧化可生成瀝青質,而瀝青質再經氧化、縮合、分解生成焦炭。