热聚合反应因导热油在加热系统运行过程受热而发生，该反应会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。
热氧化反应主要因开式加热系统膨胀槽内的导热油接触空气或参与循环而发生，该反应会生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性组分，并进一步生成胶质、沥青质等粘稠物质，然后形成结焦；热氧化是非正常情况引起的，一旦发生，会加速热裂解和热聚合反应，使粘度迅速增大，传热效率降低，造成过热和炉管结焦。产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。目前，一些市售导热油推荐的使用温度与实际测定结果出入较大，给用户以误导，安全事故时有发生，应当引起广大用户的注意。
导热油的热分解是因为导热油的使用溫度高于其热分解极限溫度而引发的,。导热油的热分解经常会造成热媒炉炉管结焦。导热油一但结焦，热传导效果开始下降、老化失效，危害机械强度，比较严重时有可能会造成油管爆裂泄漏甚至会发生事故。在使用中应经常检查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化时，用户可购买化学清洗剂进行清洗。因此在出現导热油变质时要立即更換。因此我们在使用导热油时不仅仅要防止导热油变质，还需定期检测导热油，同时需注意导热油的日常规范操作更是重点。
合成导热油应有较低的酸值及残炭。对系统内设备与管道的材料不发生化学反应和腐蚀作用。导热油为高温状态下使用，在导热油加热系统长期运行，如果它对系统的材料及设备发生化学反应或发生腐蚀作用，将造成设备与管道的提前报废。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。酸值是导热油中有机酸的总和。酸值高，当油中有微量水分存在时，会对设备造成腐蚀作用。残炭是导热油裂解产物聚合(或缩合)后形成的胶质或沥青质，继续受热后形成的炭状物质。残炭高要引起结焦，影响传热效果，严重时要堵塞设备及管道。
导热油在使用过程的防护定期排查泄漏点加强现场监控，要确保热载体系统完好不漏，定期排查设备的腐蚀渗漏情况，发现渗漏及时检修。因此，热载体系统要合理设计，使用中要定期检测设备壁厚和耐压强度，并在设备和管道上加装压力计、安全阀和放空管。高碳粘稠物进一步形成不完全石墨化沉积物，化学清洗只对尚未碳化的部分有效。防止热载体内混入水及其他杂质随着热载体的加热，溶解在其中的水分迅速汽化，导热管内的压力急剧上升而导致无法控制的程度，引起事故。