熱能利用技術是對難以進行材料再生或化學再生的廢塑料通過焚燒，利用其熱能。對于沒有進行分類收集和分選的混合塑料，進行焚燒回收熱能是最為實用的方法之一。焚燒廢塑料可有2 種方法。
廢塑料
(1)直接燃燒利用其熱能，燃燒廢塑料時，發熱量高達33.6～42 MJ/kg，比煤高、相當于重油。據估算，燃燒120 kt 的塑料相當于2 400 kt 木材或相當于100 kt 煤焦油的發熱量;而且，在燃燒過程中產生的硫只有煤炭的1/20 和重油的1/40，灰分也較少;但產生的氯是燃燒煤的3 倍和重油的19倍，并有產生二惡英的危險。此外，還需要專門的焚燒裝置，并且對于中小城市，收集足夠的廢塑料和設置高效焚燒設備均有困難(因高溫腐蝕和排氣處理不易解決)。所以除了個別回轉窯、高爐等，直接燃燒不應提倡。
(2)制造垃圾固體燃料，簡稱RDF，是將難以再生利用的廢塑料粉碎，并與生石灰為主的添加劑混合、干燥、加壓、固化成直徑為20～50 mm 顆粒的方法。
無論哪種再生方法或循環利用技術最終歸結到如何進行無污染處理和有效利用的問題上來。材料再生利用是有效利用資源、解決廢塑料材料來源、緩解環境污染、降低新制品成本的最有效途徑，而作熱能利用則往往是最終利用處理。
焚燒技術是將塑料與混合垃圾一起作為燃料，替代煤燃燒供熱的技術。該方法可有效地克服填埋占有大量土地的缺點(可減容90%)，受到一些發達國家的重視。廢塑料的熱值與燃油相當，是垃圾焚燒的重要熱能來源。
