熱裂解法炭黑是天然氣隔絕空氣加熱到1300℃裂解生成，是由大量球形、橢圓形炭和少量熔接粒子組成，具有粒徑大、比表面積小、結構低、容易分散、流動性好、高填充量等特點。因其表面活性低，故也稱為非補強性炭黑，是一種在輪胎氣密層、膠管、膠帶、油封、氟膠制品中應用較為廣泛的炭黑品種之一。

根據比表面積,熱裂解法炭黑分成N800或N900系列炭黑,而爐法炭黑則是從N100至N700系列。熱裂解法炭黑在炭黑中具有最大的粒子尺寸(平均直徑為240-320NM),其比表面積最低,僅為7-11m2 /G。相對而言,爐法炭黑粒徑比熱裂解法炭黑小三至二十倍(其平均直徑為15-80NM), 其比表面積為27-145m2 /G。

熱裂解法炭黑對鄰苯二甲酸二丁酯(DBPA)吸收值在各種炭黑中是最小的,數值在32-47ml/100G之間,這表明其粒子的聚集度很小或者說結構很低。熱裂解法炭黑在電子顯微圖上顯示為許多單獨的球形炭黑粒子,聚集度很小,由為數不多的熔接粒子組成。

生產熱裂解法炭黑的反應時間要比爐法炭黑的長,再加上天然氣熱裂解所需要的高溫(1300℃),使得熱裂解法炭黑的石墨層平面變得十分有序,以致只有層平面的表面才露在粒子表面。層平面邊緣的不飽和炭鍵沒有暴露在外,因此熱裂解法炭黑就沒有與高彈體發生反應的反應部位,且不象爐法炭黑含有增加表面活性的有機官能團。