按原料分为:

无机物热解 有工业意义的无机物热解反应如碳酸氢钠焙烧生成碳酸钠:

2NaHCO3─→Na2CO3+H2O+CO2石灰石(碳酸钙)焙烧生成生石灰(氧化钙):

CaCO3─→CaO+CO2氧化汞热解生成元素汞:

2HgO─→O2+2Hg氯酸钾热解生成高氯酸钾:

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。