木材碳化是一種熱化學過程，主要涉及高溫和缺氧條件下的化學反應，其原理如下：
在高溫和缺氧的環境下，木材中的有機物質發生熱解反應，分解為一系列氣體、液體和固體物質。在這個過程中，木材的纖維素和半纖維素首先分解，產生膠質物質，隨後這些膠質物質逐漸炭化，形成炭質物質。這一過程不僅去除水分和揮發性有機物，還能在木材表面形成一層堅硬的炭化層。
木材碳化過程中產生的乾餾氣體可以引流到爐底用於加熱，實現節能環保的效果。
木材碳化可以分為以下幾個階段：
乾燥階段：溫度在150-200℃時，主要蒸發水分。
預炭化階段：200-275℃，木材開始分解，不穩定部分如半纖維素首先分解。
炭化階段：275-400℃，放熱分解反應階段，分解激烈進行，先纖維素後木素分解，產生大量醋酸、焦油、甲醇、木煤氣。
煅燒階段：400℃或450℃以上，使木炭中殘存的揮發分進一步揮發。