導熱油在熱油爐爐管金屬表面的受熱作用下，主要發生兩大類化學反應：一類是裂解反應，另一類是縮合反應。

裂解反應使烷烴類大分子分解為小分子，導熱油理化性質表現為黏度減小、閃點變小；

縮合反應使烷烴類大分子縮合成多環芳烴或稠環芳烴等更大分子，導熱油理化性質表現為黏度增大、閃點增高。

由于熱油爐有膨脹槽，膨脹槽又與空氣接觸，使一部分低閃點的導熱油揮發掉；又加上誘導階段中，導熱油的主要化學反應是縮合反應，故導熱油報廢時，理化性質中黏度、閃點、酸值、殘炭值均增大。

在這些化學反應中，其主要反應路線是：烷烴、烯烴、芳香烴、多環芳烴、膠質、瀝青質。

由此可見，在這個反應過程中，相對分子質量是逐步增大的。如膠質相對分子質量在600～1000間，而瀝青質相對分子質量在700～40000間。

這些大分子物質在導熱油中是不溶的，并從導熱油中分離出來。分離出來的膠質和瀝青質是黏糊狀的，它在導熱油中起誘導因子作用，繼續誘導導熱油經加熱縮合逐步發生脫氫反應。