當輪胎經過熱解或裂解這一煉油過程時，它們在缺氧或無氧條件下被加熱到高溫（通常在400°C至600°C之間）。這種條件下，輪胎中的橡膠和其他有機物質會發生熱裂解，即長鏈的碳氫化合物會被打斷形成較短的碳氫化合物鏈，這個過程類似于原油的裂解過程。
輪胎煉油設備通常包含一個加熱的反應器，在這里，輪胎被放置并加熱。隨著溫度的升高，橡膠和其它有機物分解成較小的分子，其中大部分成為液體油，而一部分則成為氣體。這些氣體中包括可凝結的油蒸汽和不可凝結的可燃氣體。同時，還會產生一些固體殘留物，主要是炭黑和金屬（如鋼絲）。
因此，輪胎煉油過程實際上是通過熱解技術將輪胎中的有機物質轉換成了液體燃料，這就是為什么輪胎煉油能提煉出燃油的原因。不過，需要注意的是，這種燃油的質量可能與傳統精煉油品不同，它可能含有較高的芳烴和環烷烴，這會影響其作為發動機燃料的適用性。
