原位热脱附技术自20世纪70年代开始应用于污染地块修复，其原理是通过加热升高污染区域的温度来改变污染物的物化性质，增加气相或者液相中污染物的浓度，提高液相抽出或土壤气相抽提对污染物的去除率。土壤被加热后，土壤中的VOCs和SVOCs会汽化或者通过以下多种机制被降解：蒸发、蒸汽蒸馏、沸腾、氧化、高温分解。
热脱附技术可以有效降解、去除含氯有机物（CVOCs）、苯系物（BTEX）、石油烃类（TPH）、汞（Hg）、农药、多氯联苯（PCBs）、二噁英等污染物，也可处理自由相污染物（NAPL），适用于焦化厂、钢铁厂、煤制气厂、石油化工厂、地下油库、农药厂等有机污染场地。相比异位热脱附‘’原位热脱附具有以下优点：1）无需开挖，适合无法实施开挖工程的建筑物或污染深度较大的场地；2）使绝大多数污染物在地下环境就被降解，只有一小部分被抽出，而可有效避免二次污染。目前国内异位热脱附修复案例相对较多，原位热脱附的应用案例仍比较少。
按照不同的加热方式，原位热脱附技术主要分为电阻加热、热传导加热和蒸汽加热3种类型。根据能源形式不同，TCH技术又分为燃气加热和电加热两种。
电阻加热技术是在土壤中直接安装由多个电极组成的电极网络形成电流回路，具有导电性的土壤将电能转换成热能升温，土壤中水分逐渐转化成热蒸汽，驱使易挥发性有机污染物从土壤中脱附进入更易渗透的蒸汽流动区域，汽水混合有机污染物经多相抽提井进行真空抽提、收集和无害化处理。电阻热脱附处理系统整体主要包括电力控制设施、电极、蒸气（废气）回收设施和回收处理系统等。电极的横向和纵向定位、电极之间的电压差以及土壤电阻决定了电流的强度和路径，决定了地下的能量传递和加热模式。电极通常是呈六角形或三角形的阵列分布，一般采用六相或三相电极加热。
ERH产生的热量能对土壤相对均匀升温，对整个目标区域加热效果一致。但ERH升温只能达到水的沸点（100℃，1atm），一般不适用于沸点较高的PAHs、农药等。
热传导加热技术是指在土壤中安置热处理井），或者在土壤表面铺设热处理毯，使得土壤中的有机污染物发生挥发和裂解反应。一般而言，对于污染物埋藏较深，浓度较大的污染场地，常使用热处理井，反之，使用热处理毯。使用热处理井时，电加热器将热量传递到安装在地下与土壤接触的金属套管中，通过热辐射的形式对周围土壤进行热传导升温，挥发性和半挥发性有机污染物从土壤中脱附下来，通过配套的蒸汽抽提技术进行收集处理。
热传导加热技术能够对土壤升温至500~800℃，但由于是辐射热传导，因此对加热井附近的区域加热效果较好，对距离较远的土壤升温速度较慢。此外，当地下水流速较快时，加热效果不佳。
蒸汽加热技术是依靠注入土壤的高温蒸汽经液化放热的物理反应实现土壤中有机污染物的脱附。SEE一般由蒸汽注入井和抽提井组成，注入的蒸汽先对注入井周边土壤进行加热，随着蒸汽的冷凝，热量以辐射状向四周扩散，脱附下来的挥发性有机污染物与热蒸汽和地下水构成气水混合物由抽提井收集处理，系统运行的中后期，为了防止部分土壤蒸汽逸出地表，一般在地下0.5m处安置水平抽提装置。
蒸汽加热技术一般适用于渗透系数K>10-4m·s-1的土壤，其优势在于能够治理处于存在地下水且渗流速度较快的土壤环境，但加热温度只能达到100℃。
种原位热脱附技术的合理使用需要根据污染场地的实际情况而定。按照升温的温度可以分成低温和高温两种，低温和高温界限通常为100℃。污染物并不是一定需要加热到沸点以上才能够从土壤中分离，只要加热通常都是促进解吸的，只是时间长短的问题。一般来说，SEE对土壤的升温只能达到水的沸点（100℃，1atm），ERH能使土壤加热至100 – 120℃，对大部分VOCs和部分SVOCs，如苯系物、含氯等有机溶剂，去除效果良好。而TCH对土壤的升温可达800℃，能处理绝大多数有机污染，除了石油类、VOCs外，还包括PCBs、PAHs、农药、二噁英等。
若场地目标污染物能与水形成正共沸物，则可在低于目标污染物沸点的温度条件下实现污染物汽化。但对于沸点高于100℃且无法产生共沸现象的SVOCs，要在短时间去除只能采用TCH技术，因为只有TCH才能将目标温度突破100℃。地下水流速较大会持续带走热量，降低了土壤的保温性能，因此对于地下水丰富且土壤渗透性较好的污染场地，一般使用SEE技术，若土壤渗透性较差，则可以考虑SEE与TCH或ERH的联用，或者在修复前先将地下水抽干并在四周建立止水帷幕防止地下水渗入，然后再使用ERH或TCH技术进行处理。使用ERH技术时，除了需要考虑污染物沸点和地下水情况，还需注意污染地块地下构造等因素，基岩的存在影响电阻率，从而影响ERH修复效果。
影响原位热脱附修复的因素有很多，主要有温度、停留时间、土壤渗透性和含水率等。北京建工环境修复2016年完成了 “污染场地原位蒸汽加热与SVE耦合关键技术应用与研究”项目，该项目针对BTEX、TPH等有机污染问题，研发出了原位蒸汽加热-SVE耦合处理工艺及设备，初步估计属于SEE技术，但目前在国内尚无工程应用。SEE在国内实际应用中相对较少，可能是由于其受土壤渗透性和加热温度的限制较大。
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