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。导热油加热系统的设计及安装应严格执行国家有关部门制定的热油炉设计规程，以保证加热系统的安全运行。
导热油锅炉产生积碳和结焦的原因：
（1）导热油锅炉积碳：导热油在加热过程中易被氧化，高温下油品的酸值增大，运动粘度逐渐增加，滞留时间加长，因此会发生裂解和热缩聚反应。裂解后产生小分子，在同样温度下挥发，热缩聚反应产生高分子产物，从而使油品粘度增大，使管道设备内部生成积碳。设备安装必须合理，调试时需及时整改，才有利于导热油的寿命延长。
（2）导热油锅炉结焦：导热油锅炉导热油传递热能的同时产生胶质，胶质附着在内壁，容易形成结焦，另外若有空气进入，容易产生降解和聚合反应，形成的高沸物在导热油中的溶解度达到饱和状态，从而形成结焦，操作温度超过导热油本身的设计温度，腐浊物和杂质的污染都会使管内壁形成结焦。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。
导热油的合理选用与维护：必须确定导热油的温度范围，以确定导热油是否适合使用。某一类导热油的温度范围，不仅是指高使用温度，粘度与可泵送性也是重要因素，因为后两者影响到营运经济性。泵送高粘导热油会消耗大量的电能。如果导热油的粘度超过原有技术指标的15%时，就停止使用该类型的导热油。各类导热油会在系统内产生不同的问题。在调查实际应用之前，用户必须对导热油配伍性、成本、环境及其毒性影响进行评估。