导热油在传热过程中主要发生三种化学反应：热氧化反应、热裂解和热聚合反应.

 热聚合反应因导热油在加热系统中过热而产生,该反应会生成稠环芳烃、胶质、沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积在加热系统和循环系统的管路表面,在时间、温度等因素影响下形成结焦；

经常临时停电也是导热油快速变质的主要原因，高温导热油无法正常循环，特别是炉膛内持续高温作用，使导热油的温度迅速突破其所能承受的极限，即使采取冷油置换方法处理也收效不佳；

氧化反应主要因开式系统中膨胀槽内导热油在高温情况下接触空气，甚至参与热系统循环而产生,该反应会生成低分子或高分子物质的酸性组分,并进一步生成胶质、沥青质等粘稠物质,使导热油在短时间就快速变质，产生结焦、结碳。