从吸附理论可知，温度越低，吸附剂与被吸附物之间的吸附力越强；随着温度的升高，吸附剂与被吸附物之间的吸附力越弱。因此，加热可以使吸附在吸附剂上的欲测组分解吸下来，加热的温度，即热解吸温度，与欲测组分的沸点、热稳定性和吸附剂的热稳定性有关。热解吸温度低可能会使样品中组分解吸不完全，回收率低，管中残存量大；热解吸温度太高可能会使某些组分对热的不稳定性而引起回收率低。此外，某些吸附剂对某些物质具有催化活性，致使它们的回收率降低。有报道，在热解吸过程Carbot(石墨化炭黑）和Tenax GR对α - 蒎烯和醛类化合物具有催化反应作用。
热解吸的过程受升温速率和最终温度的影响，所以，热解吸时要求严格控制升温速率和最终温度。升温速率越快，最终温度越高，解吸速度就越快，进入色谱柱的初始样品谱带就越窄。最终温度取决于欲测组分和吸附剂的热稳定性，一般在300℃以下，因为大多数高分子吸附剂在300℃时就开始分解了。
热解吸过程中载气的流速也对热解吸有影响，一般是载气的流速越快，越有利于热解吸。