裂解是利用有機物的熱不穩定性，在無氧或缺氧的條件下，利用熱能使化合物的化合鍵斷裂，由大分子量的有機物轉化為小分子量的可燃氣體、焦油和炭的過程。

裂解和焚燒是*不同的兩種過程，首先，焚燒的產物主要是CO₂和H₂O外帶其他各種污染物，而裂解產物主要是可燃的低分子化合物。其次，焚燒是垃圾中的可燃物燃燒，是一個放熱過程，而裂解則是一個吸熱過程，需要吸收熱量來使有機化合物分解。再者，焚燒過程中會產生大量飛灰，從而使得二噁英等毒性氣體以飛灰為載體合成，需要過氧反應從而大量空氣鼓入后產生大量氮氧化合物。而裂解是靜態反應，不會產生飛灰，而且需要厭氧環境，所以氮氣參與量會非常少。

垃圾裂解氣化爐是基于有機物氣化裂解原理。垃圾進入設備中先經過干燥，然后在裂解區進行裂解反應，裂解產生的可燃氣體和焦油被集中收集后燃燒，放出熱量。循環利用此熱量使干燥的垃圾開始迅速裂解。裂解后的殘渣以及固體廢物中的惰性物質（如玻璃、金屬、陶瓷等）一起從設備下部的排出口排出。同時垃圾儲藏和處理過程中產生的滲濾液協同一次性處理。

垃圾裂解氣化爐中，垃圾在幾乎靜態下裂解處理，不產生飛灰，收集的可燃氣體高溫燃燒，提供了850度2秒以上的熱解環節，從而基本上消除了二噁英等有害物質產生的可能性。