Descompunerea termică este o reacție chimică în care căldura determină o substanță să se spargă în două sau mai multe substanțe diferite. Căldura este utilizată pentru a descompune legăturile care dețin atomii moleculelor originale împreună. reacția consumă, de obicei, mai multă energie termică decât cea eliberată.
Cele mai frecvente materiale care se descompun termic sunt carbonații de metal, împreună cu niște oxizi de metale.
Există cazuri în care descompunerea termică eliberează căldură, în ciuda faptului că necesită o intrare externă pentru a începe reacția. În astfel de cazuri, reacția poate începe să se combine singură, uneori chiar provocând o reacție în lanț explozivă.