Para o processo biológico, ver decomposição. Para decomposição química em geral, ver reação de decomposição química.

Decomposição térmica, também chamada termólise, é definida como uma reação química onde uma substância química se decompõe em pelo menos duas substâncias químicas quando aquecida. A reação é usualmente endotérmica já que aquecimento é requerido para romper as ligações químicas do composto durante a decomposição. A temperatura de decomposição de uma substância é a temperatura na qual a substância decompõe-se em menores moléculas de outras substâncias ou em seus átomos constituintes.