導熱油爐在傳熱過程中主要發生三種化學反應：熱氧化反應、熱裂解和熱聚合反應。結焦產生于熱氧化反應和熱聚合反應。

熱聚合反應因導熱油爐在加熱系統運行過程受熱而發生，該反應會生成稠環芳烴、膠質和瀝青質等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結焦。

熱氧化反應主要因開式加熱系統膨脹槽內的導熱油爐接觸空氣或參與循環而發生，該反應會生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分，并進一步生成膠質、 瀝青質等粘稠物質，后形成結焦；熱氧化是非正常情況引起的，一旦發生，會加速熱裂解和熱聚合反應，使粘度迅速增大，傳熱效率降低，造成過熱和爐管結焦。 產生的酸性物質還會造成設備腐蝕和泄漏。

導熱油爐在使用過程中產生的結焦會形成隔層，致使傳熱系數下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大；另一方面由于生產工藝所需溫度保持不變，加熱爐管壁溫度會急劇上升，從而引起爐管鼓包、破裂，終將爐管燒穿，引起加熱爐著火、爆炸，造成設備和操作者人身傷害等嚴重事故。近年來，此類事故屢見不鮮。