在碳材料研究中，經常采用熱分析來理解各種前體的碳化，碳質材料的氧化以穩定和活化以及碳材料的表面官能團。它包括熱重分析（TG），差示熱重分析（DTG），差示掃描量熱法（DSC），差熱分析（DTA）和程序升溫脫附（TPD）。通過各種熱分析技術獲得的信息為理解碳材料，改進功能甚至開發碳材料的新功能提供了有用的指導。對于碳化行為的表征，已經應用TG和/或DTG主要是因為碳化過程伴隨著由于前體的熱解引起的顯著的重量變化，其控制碳化產率，并且還因為大多數碳前體如瀝青是由各種烴類分子組成，具有不同的熱行為。對于碳材料氧化的研究，主要采用DTA，DSC，DTA / TG和DSC / TG，因為氧化過程中熱能的變化是重要信息和重量變化。對于碳材料表面官能團的研究，TPD是一種有用的技術，也是滴定方法。

NETZSCH熱分析可用于在模擬真實世界應用的條件下表征系統的物理和化學特性。它不僅僅是一種樣本組合技術。許多數據解釋本質上是經驗性的，并且可能需要不止一種熱方法來充分理解樣品中發生的化學和物理反應。TA的樣品支持系統上的揮發性反應產物的冷凝可導致異常的重量變化。