污水污泥与大部分有机废物相同，含有大量易挥发性有机物质。污泥热解技术是在无氧环境下，对干燥的污泥进行加热，至一定温度(通常< 500 ℃) ，在干馏和热分解的作用下，使污泥转化为油、水、不凝性气体(NCG) 和炭4种物质。部分产物燃烧可作为预热的热源。污泥的热分解是无氧环境下，并在相对较低的温度下( < 500 ℃) 进行的，因而易产生显著的效益。

污泥热解产物中主要是固、液、气三相物质。固态剩余物分析:在污水污泥热解中，固态剩余物中的含炭物质，在450 ℃～550 ℃时达51 %～66 % ，即使在850 ℃的温度下，热解仍不能完全结束，以含炭物形式存在的可挥发性物质在850 ℃时仍有4. 6 %。

干污水污泥和固体剩余物的pH 值是不相同的，分别为6. 6 和8. 6。PH值的增加被认为是有机物的表面酸性含氧物质减少。随着温度的增加，含氧物质减少，也为这种假设提供了证据。

热解固体残余物的热值随热解温度的升高和加热速率的增加会有所下降。固体残余物的热值与其它形式的产物相比是十分低的，正是因为残余物的热值小且重金属含量高的缘故，使它们难以用焚烧来去除。

实验显示，污泥体积随着热解温度升高而不断减少。显然热解温度高时，其减少量增加，但是污泥体积减少量主要的影响因素是热解温度增加速率。在650 ℃时，干污水污泥的减少量达40 %～50 % ，假如是湿污水污泥，减少量会更大。