导热油高温下使用不当会导致超温使用。温度对导热油氧化速度和生成物有很大影响，并最终影响导热油使用寿命。常压下，在20~30℃或更低温度时，烷烃在空气对氧几乎无反应，但当导热油长期处于高温时，就会发生氧化反应，其氧化后的主要生成物是醇、醛、酮、酯、羧酸等。在深度氧化及具有异构的烷烃氧化时，会生成羧基缩合物和少量胶质。烷烃在混合物存在时， 彼此互有影响，其氧化结果与单体烃氧化时往往有显著区别，如无侧链芳烃要比环烷烃难以氧化，但两种烃类的混合物会使无侧链芳烃从本来是难氧化的物质变成较 更容易氧化的物质。在这种混合物中，芳香烃用自身的氧化保护了环烷烃，使环烷烃的氧化作用减慢，起了抗氧化剂的作用。芳香烃之所以个起抗氧化剂作用，是由于与其氧化后形成抗氧化剂酚类。

随着油与空气的接触面积增大，氧化反应速度加快，这会影响氧化深度以及生成氧化物的数量。同样，金属及其盐类存在，也会加速油的氧化，因铜、铅、锰及其氧化物是最好的氧化催化剂。

通常厚层氧化加入有效的添加剂，即可使油品在较长时间内不发生显著变化；而薄层氧化由于条件苛刻，很难做到这一点。导热油的氧化是介于薄层氧化和厚层氧化之间，只要加入适当的添加剂，就能有效地减轻油品变化速度。