使用済みプラスチックをプラスチックのまま原料にして、新しい製品を作るリサイクル技術のことを言います。
容器包装リサイクル法、家電リサイクル法などが施行されたことにより、これまでの主に工場から出る産業系使用済みプラスチックに加えて、家庭や店舗、事務所などから出る使用済みプラスチックもマテリアルリサイクルの対象になっています。

再資源化手法の一つで、回収した使用済みプラスチックを熱分解して、様々な化学原料として再利用する技術です。

プラスチック製品の生産・廃棄・再資源化・処理処分の状況（2022年12月発行）
2021年の使用済みプラスチックの利用状況は円グラフに示す通り未利用分を除く有効利用率は80%を超え、リサイクル方法としてはエネルギー回収が最も多く半分を超えています。

使用済みプラスチックのケミカルリサイクル手法例

熱分解油化	ガス化法	すべての種類の使用済みのプラスチックに対し高温で加熱分解して分解油および分解ガスを得ます。分解油は燃料として、分解ガスは燃料や他の材料の原料として使用されます。
	解重合方法	使用済みポリスチレン樹脂やＰＥＴ樹脂は加熱または溶液分解等により高分子鎖が単分子の単位で分解し原料モノマーを得て元の樹脂にリサイクルする方法です。
	高炉原料化	塩化ビニルを除く使用済みプラスチックを高炉に投入することにより一酸化炭素、水素に分解され鉄鉱石の高炉還元剤として使用されます。さらにこれらは燃料として製鉄所内で使用されます。
コークス炉	化学原料化	コークス製造の原料石炭の代替として使用済みプラスチックを使用しコークス炉に投入することにより炭化水素系油分、コークスおよびコークス炉ガスを得ることができます。

使用済みプラスチックには再資源化が困難なものや選別が非常に繁雑で再資源化が著しく困難なものもあります。

このような使用済みプラスチックは再生原料として利用せずに燃料（熱エネルギー）として回収し利用する技術を、エネルギー回収と言います。

エネルギー回収には容器包装リサイクル法で認められたゴミ焼却熱利用、ゴミ焼却発電、セメントキルン原料化、ゴミ固形燃料化などの方法があります。

プラスチックは石油製品のため、石油同等の発熱量を有し、廃棄プラスチックから熱エネルギーの回収を可能にすることにより発電のために使用される原油の使用量を削減できます。