Phân hủy bằng nhiệt, hay nhiệt phân, là một phân hủy hóa học gây ra bởi nhiệt năng. Nhiệt độ phân hủy của một chất là nhiệt độ mà chất đó bị phân hủy hóa học. Phản ứng thường là phản ứng thu nhiệt vì nhiệt được yêu cầu để phá vỡ các liên kết hóa học trong hợp chất trải qua quá trình phân hủy. Nếu sự phân hủy tỏa nhiệtđủ mạnh, một vòng phản hồi tích cực được tạo ra, và tạo ra sự thoát nhiệt và có thể trở thành một vụ nổ.