铝热反应以铝粉和氧化铁皮为主要反应物的发热反应。当温度超过1250℃时，铝粉激烈氧化，燃烧而放出大量热。这种放热反应的温度可达3000℃以上。铝热反应非常迅速，作用时间短。加入硅铁粉时，可使作用缓和，利于延长作用的时间。为用于浇注温度1000~1100℃左右的铜合金铸件，可再加少量强氧化剂，如硝酸钠、硝酸钾等；还可加入镁作为点火剂，使其在较低温度起化学反应。
铝热反应的原理，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低，故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，短时间放出极大量的热。铝热反应的剧烈程度，由金属离子氧化性所决定。据估计，500克铝热剂（成分是氧化铁和铝）会在30秒内燃烧殆尽。

表达式：2yAl+3MxOy→yAl₂O₃+3xM(M为金属元素)

实验反应化学方程式:
氧化铁：2Al+Fe2O3→2Fe+Al₂O₃
四氧化三铁：8Al+3Fe3O4→9Fe+4Al₂O₃
二氧化锰：4Al+3MnO2→3Mn+2Al₂O₃
五氧化二钒：10Al+3V2O5→6V+5Al₂O₃
氧化铬：2Al+Cr2O3→2Cr+Al₂O₃

(铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如铝热法中，可取Fe₃O₄和Al₂O₃中氧的最小公倍数12，则Fe₃O₄前应为3，Al₂O₃前应为4，底下便可得到Al为8，Fe为9）

铝热化学反应是一个氧化还原的反应，利用还原金属(铝)和金属氧化物(氧化铁)铁合金和铁钉屑等按比例配成的铝热焊剂，放在特制的坩埚中，用高温火柴点燃，立即引起强烈的化学反应，在反应过程中铁(Fe)被还原出来，由于铁比重大沉于坩埚底部，铝氧化成氧化铝(Al2O3)熔渣较轻浮于上部，同时产生巨大的热量，高温的铝热钢水随即浇入扣在轨缝上的砂型中，将两轨端熔化，浇注金属本身又作为填充金属，将钢轨焊接起来各种金属对氧的化学亲和力大小各不相同，与氧亲和力较大的金属能够把与氧亲和力较小的金属从它的氧化物中还原出来。铝在足够高的温度下，与氧有很强的化学亲和力，它可以从很多重金属的氧化物中夺取氧，而把重金属还原出来，例如能把铁、钛、硅、锰、铬、钒、钨等还原出来，同时放出一定量的热量。为了获得优质的铝热钢，根据不同要求在铝热焊剂中可以加入石墨粉调整碳合量，加入一些合金元素，例如锰硅以及钛、钼等。
铝热爆剂反应

在坩埚中的铝热焊剂经点燃立即进行化学反应，生成定量的铁，经加入合金元素，调整化学成分形成铝热钢，同时生成Al2O3熔渣和其他成分的组成物如MnO、FeO等进入熔渣中，反应在若干秒内完成，但反应完成后必须有定时间的停留(镇静时间)，也就是在反应平静后适当时间才可打钉浇注，以保证反应完全和保证铝热钢中含有一定量的铝。铝热焊的主要反应产物为液态的铝热钢和熔渣。根据铝热焊主要化学反应式，从理论上计算纯铁和熔渣的产量，由于反应不能进行完全，而且在熔渣中也夹杂着铁，所以实际上，铁的生成量低于计算值熔渣的主要成分为Al2O3，含有少量的氧化铁、氧化锰以及硅酸物。氧化铁可以使熔渣呈黑色，氧化锰使熔渣呈褐色，正常的铝热钢的熔渣是棕褐色。

铝热反应温度
某金属与氧的亲和力大，这就是说该金属在燃烧时的生成热较大，例如铝与氧的亲和力较铁与氧的亲和力要大，这是因为燃烧生成热较大，因此氧原子由结合中放出铁而让位给铝铝热化学反应由于放出大量的热，因此使熔渣和钢液的温度提高到很高的温度，根据文献记载，这一温度可达2500℃~3500℃。焊接实际需要出发，可以加入适量的添加剂，一方面使钢液温度降至2000℃~2100℃左右，同时也使钢的生成率增加。