生物質氣化過程會發生復雜的熱化學反應，導致氣態和固態物質發生相互轉化 。根據不同的反應溫度及反應時間，關鍵過程包括干燥、熱解、部分氧化和還原四個主要階段。

干燥階段：是指在初始階段，生物質進入氣化反應爐后受周圍環境溫度的影響， 水分蒸發析出。由于干燥階段只是生物質內部的水分脫除過程，屬物理變化，其主 要發生在 100~200℃溫度范圍內。

熱解階段：是指當生物質的溫度被加熱到 160℃以上時，生物質內部纖維素等 大分子有機物中碳氫化合鍵發生斷裂，并析出揮發分的一個過程。其主要產物包括 焦炭顆粒、CO、CO2、H2、CH4、H2O 及焦油等大分子化合物等。

氧化階段：又稱燃燒階段，主要是指生物質熱解產生的揮發分及焦炭與氣化劑 中的氧發生不完全燃燒反應，產生 CO2、H2O 及部分氧化生成的 CO。由于氧化階 段為放熱反應，該過程會產生大量熱量并升高爐內溫度。

還原階段：主要指生物質熱解后的焦炭顆粒在還原性氣氛下與 CO2、水蒸氣等 經重整反應生成可燃氣體的過程。由于還原過程為吸熱反應過程，因此反應區溫度也降低至大約 700~900℃間。

實際的氣化反應過程中，四個反應階段并無明顯的區 域劃分而是部分可相互交叉進行。