バイオ炭の熱分解の生成物には、固体チャー、液体（水とバイオオイル）、ガスがある。これらの生成物にはそれぞれ異なる特徴と用途がある。
固体炭（バイオ炭）：
バイオ炭は熱分解の主要な固体生成物で、炭素含有率の高い有機物と灰分からなる。バイオ炭の固定炭素含有量、pH、発熱量、BET比表面積などの特性は、温度や滞留時間などの熱分解条件に影響される。バイオ炭は土壌改良材として使用され、土壌の肥沃度、保水性、炭素固定を高める。また、バイオ炭はコスト回収のために販売することもでき、天然製品として販売され、その炭素隔離能力により環境クレジットの対象となる。液体：
熱分解では、主に水とバイオオイルの2種類の液体が生成される。水は、熱分解プロセスとバイオマスの初期乾燥段階の両方から生じる副産物である。バイオオイルは、酸素化合物の混合物からなる褐色の極性液体である。その組成は原料や反応条件によって異なる。バイオオイルは、商業的に生産される他の燃料と同程度のエネルギー含有量を持ち、暖房、工業プロセス、またはバイオ燃料へのさらなる精製に使用することができる。さらに、木酢液として知られる水性画分も生成され、有機酸やその他の微量成分を含む。木酢液は、植物の成長促進や害虫駆除などの農業用途に使用される。
ガス
熱分解から発生するガスには、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、水素(H2)、炭化水素(CXHY)などがある。これらのガスの組成は熱分解温度に依存し、温度が高いほどH2やCXHYガスが多く生成される。これらのガスはエネルギー源として、あるいは化学合成に利用できる。
