ガス化炉は、ガス化燃焼部とガス改質部の2段に分割されています。下段のガス化燃焼部へは炭化物とガス化剤の空気が供給されます。この時主な化学反応としては炭素と酸素の完全燃焼反応および部分燃焼反応、炭素と二酸化炭素及び水蒸気とのガス化反応が発生します。燃焼反応は発熱反応であり、ガス化反応は吸熱反応ですが、炭素と空気の供給配分を制御しながら1,100℃以上の高温ガスを発生させます。また、燃焼中の灰分は、その高温で溶融されるため、無害で減容化されたガラス状固化体として排出されます。
ガス化燃焼部で発生した高温ガスは上部のガス改質部へ送られ、炭化時に派生した熱分解ガスと混合されます。熱分解ガスは、一酸化炭素、水素、メタン、水蒸気、タール分及び一部ダイオキシンの前駆物質などが含まれますが、1,100℃以上の高温ガスとの接触により、タール分は分解され、ダイオキシンの発生もなく、1,000℃kcal/Nm3以上の燃焼ガスが得られます。