熱脫附是指通過直接或間接的熱量交換方式，使污染土壤中的有機污染物和金屬汞等受熱揮發而與之分離，并對揮發出的污染物進行有效收集并處理的過程。熱脫附系統包括前處理及進料單元、熱脫附室、排氣冷凝、分離及處理系統。
熱脫附作為一種非燃燒技術，污染物處理范圍寬、設備可移動、修復后土壤可再利用，特別是對含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以避免二惡英的生成，廣泛用于有機污染物污染土壤的修復。目前，污染土壤傳統熱脫附技術為滾筒式熱脫附，新興熱脫附技術包括流化床式熱脫附、微波熱脫附技術和遠紅外線熱脫附。
熱脫附的技術特點：
是將污染物從一相轉化為另一相的物理分離過程，在修復過程中并不出現對有機污染物的破壞作用。通過控制熱脫附系統的溫度和污染土壤停留時間有選擇的使污染物得以揮發，并不發生氧化、分解等化學反應。熱脫附技術具有污染物處理范圍寬、設備可移動、修復后土壤可再利用等優點，特別對PCBs這類含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二惡英生成。
熱脫附技術已被成功用于下列污染物相關的污染場地修復項目中:多環芳烴、其他非鹵代半揮發性有機物、苯系物、其他非鹵代揮發性有機物、有機農藥和除草劑、其他鹵代半揮發性有機物、鹵代揮發性有機物、多氯聯苯。可以清楚地看到，熱脫附技術的主要適用范圍是半揮發性和揮發性的有機污染物，包括多環芳烴、有機農藥和殺蟲劑、多氯聯苯等。
