La pyrolyse est la destruction d'un corps organique par la chaleur. Par "organique", on entend chimie organique, c'est-à-dire des composés du carbone excepté le carbone lui-même (graphite ou diamant), le gaz carbonique CO₂ et les ions carbonate CO₃^2-.

Les corps organiques complexes sont en effet composés de molécules qui forment une chaîne polymère (plastiques, caoutchouc, bois, papier...). Sous l'effet de la chaleur, cette chaîne se rompt et l'on se retrouve avec des petites molécules organiques, de type méthane CH₄.

Il ne faut pas confondre ce processus avec la distillation, pour laquelle la chaleur sert juste à séparer des corps mélangés. Dans le cas de la pyrolyse, on détruit le matériau. C'est la même différence entre séparer les cartes d'un jeu (distillation), et découper les cartes avec des ciseaux (pyrolyse). Dans le mot "pyrolyse", on retrouve d'ailleurs le suffixe "lyse" qui évoque la décomposition (analyse, hydrolyse...).

Lorsqu'un corps brûle, cela se fait souvent de la manière suivante :

• la chaleur de la flamme décompose la matière en molécules légères ;
• les molécules légères, du type méthane, brûlent avec le dioxygène de l'air O₂.