熱解技術的工作原理是將預熱之后的油基鉆屑輸送到熱解設備中，將其加熱至指定溫度，使油基鉆屑中的油份發生熱解反應生成各類易揮發的小分子烴類物質，從而降低油基鉆屑中的含油量。并且烴類有機物熱解之后產生的油氣和剩余泥渣可以回收利用，不僅減少二次污染的形成，也實現了資源和能量的循環利用。油基鉆屑的熱解過程是一個復雜的物理化學反應過程，雖然不同來源、不同組分的油基鉆屑在熱解過程中得到的熱解產物在特性上有所差別，但是熱解形成的初級產物以及形成最終產物的熱解機理是相同的。油基鉆屑的主要熱解過程如下表所示。

油基鉆屑熱解產物中含有大量油氣，例如甲烷、乙烯、二氧化碳等不凝氣體，剩余泥渣主要是無機礦物質和熱解固體殘渣。油基鉆屑中的重金屬富集在熱解固態殘渣中，這大大降低了重金屬對環境的污染程度。區別于焚燒、氣化之類的其他熱化學過程，熱解是一個吸熱反應，這意味著熱解處理之后的產物擁有比原料更高的熱值，并且熱解過程必須外界提供能量或者消耗自身部分能量才能進行。因此，對油基鉆屑進行熱解處理不僅為化工等產品的深加工提供了可能，也為能量的利用、儲存和運輸等提供了不可替代的便利條件。