延迟焦化与其它形式焦化工艺一样，都是使焦油浆度反应分解出气体、汽油、柴油、脂油并残留下焦炭。延迟焦化与其它工艺的不同点，是渣油以很高的流速流过加热炉的炉管，渣油加热到焦化反应所需的温度（500℃左右），再进入一个数十米高的焦化塔，渣油在焦化塔里靠自身带入的热量，进行焦化反应（热裂化反应及缩聚反应）。

渣油虽然在流经加热炉时获得了反应所需的温度，但由于渣油在炉管内的流速很快，热裂化反应及缩聚反应来不及发生就离开了加热炉，而把反应推迟到焦化塔内进行，所以称做延迟焦化。为了使焦化不要在炉管内进行，工艺上采用炉管注水（或注蒸汽），以加快渣油流速，尽管缩短渣油在炉管内的停留时间。

延迟焦化的工艺装置一般是一台加热炉配两座焦化塔，加热到一定温度的渣油进入两座焦化塔中的一座，当焦炭逐渐在焦化塔内生成并达到一定高度后，即将热渣油切换到另一座焦化塔中。对于焦化塔以外的汽-液产品回收分馏系统来说，是连续生产的。而对于两座焦化塔来说，只有其中一座处于焦化操作状态，而另一座处于出焦及准备状态，两者交替进行，所以延迟焦化整个装置是连续生产的，但对每一座焦化塔来说是周期性间断生产。