热解气化炉通过模拟地层中的化学过程，使废物在密闭环境中、高温高压条件下完全转化为合成气和可回收的固体残渣。这一过程主要依赖于热解和气化反应，其中热解是将有机物在高温下分解为小分子气体、焦油和残渣的过程，而气化则是在缺氧或有限氧气的条件下，使这些小分子物质进一步转化为可燃气体。高温氧化技术则在这一过程中起到了关键作用，它利用高温条件使残留的有害物质完全燃烧分解，从而达到无害化处理的目的。
热解气化炉能够将废物中的有机成分高效转化为可燃气体和焦油等可用能源形式，提高了资源的利用率。由于采用了高温氧化技术，热解气化炉在处理过程中能够大幅度减少有害物质的排放，如重金属、二噁英等污染物含量极低，对环境更加安全。处理过程中产生的固体残渣可以进一步转化为建筑材料和金属合金等有用材料，实现了资源的循环利用。与直接焚烧相比，热解气化技术能够减少烟气排放量，提高能源利用率，降低烟气处理设备投资和运行成本。
该焚烧炉通常设有两个燃烧室，通过控制供风量和温度来实现热解气化和完全燃烧。在一燃烧室中，部分固废在缺氧条件下热解为可燃气体；在二燃烧室中，这些可燃气体与充足的氧气混合并完全燃烧，确保有害物质得到彻底分解。这种焚烧炉采用了低氮热解技术，使垃圾物料在富氧条件下进行消毒、、脱水和减量处理。经过处理后的垃圾体积和重量大幅减少，同时实现了资源的回收利用。
在高温氧化阶段，热解气化炉通过提供充足的氧气和维持高温环境，使残留的有害物质（如焦油、一氧化碳等）完全燃烧分解。这一过程通常发生在二燃烧室中，其中温度控制在1000℃左右，停留时间足够长以确保完全燃烧。同时，良好的湍流流动有助于垃圾和气化剂（如氧气或空气）之间的混合，提高燃烧效率。
