铝热反应以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应，反应剧烈放热。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（$\mathrm{Al_2O_3}$）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。
铝热爆剂的反应过程和主要产物
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 $\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$ 熔渣和其他成分的组成物如MnO、FeO等进入熔查中，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。铝热焻的主要反应产物为 液态的铝热钢和嫆渣。根据铝热焊主要化学反应式，从理论上计算纯铁和熔查的产量，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 $\mathrm{A}_2 \mathrm{O}_3$ ，合有少量的氧化铁、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。
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 $(-1645 \mathrm{k} / \mathrm{mol})$ 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，反应放出大量热使知熔化， 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。
实验反应化学方程式:
氧化铁: $2 \mathrm{Al}+\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3 \rightarrow 2 \mathrm{Fe}+\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$
四氧化三铁: $8 \mathrm{Al}+3 \mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4 \rightarrow 9 \mathrm{Fe}+4 \mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$
二氧化锰: $4 \mathrm{Al}+3 \mathrm{MnO}_2 \rightarrow 3 \mathrm{Mn}+2 \mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$
五氧化二钒: $10 \mathrm{Al}+3 \mathrm{~V}_2 \mathrm{O}_5 \rightarrow 6 \mathrm{~V}+5 \mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$
氧化铬: $2 \mathrm{Al}+\mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_3 \rightarrow 2 \mathrm{Cr}+\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$
(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 $\mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4$ 和 $\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$ 中氧的最小公倍数 12 ，则 $\mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4$ 前应为 $3, \mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$ 前应为 4 ，底下便可得到 $\mathrm{Al}$ 为 8 ， $\mathrm{Fe}$ 为 9 )
1
将氧化铁和铝粉按照体积比3:2混合均匀制成铝热剂，装入容器内
3
取一根10cm左右的镁条，用砂纸打磨干净，插入铝热剂顶部
5
在铝热剂下放一些废铁，可以被铝热剂燃烧时产生大量的热量熔化，变成炙热、亮黄色的铁水，非常壮观。注意安全。
实验现象
镁条剧烈燃烧，放出大量热能，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应。最终生成液态的铁和氧化铝。
铝热反应有一定的危险性，不允许在家里或房间里做该实验，否则容易造成高度化学烫伤及严重化学爆炸等事故。如果对铝热感兴趣，可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验，并建议用四氧化三铁作为金属氧化物，并严格控制反应物量的大小，建议铝粉可稍微过量，以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意，镁条必须打磨光亮或酸洗以除掉氧化膜，并且要10厘米左右，太短热量不够，太长燃烧时间太长，并造成浪费。不能在承接容器中加水，否则金属会与水反应生成氢气发生爆炸或者使水迅速沸腾导致液态金属飞溅。切忌在反应物附近放可燃物，易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时，切不可加大剂量，否则会引起气体剧烈膨胀引起物理爆炸以及铝粉与氯酸钾剧烈反应产生化学爆炸，在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持一段距离（十五米以上）。
在点燃镁带时，可使用防风打火机，喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时，说明镁条已经吸收了够多的热量，马上要燃烧了，这时要继续加热，并准备撤离。点燃镁带后，要赶快离至适合的距离，实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象，以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时，会有900～1500℃的高温的金属熔融物喷出，这时要隔离周围人员，不得靠近。反应结束后，切不可用水浇灭，要等其自然冷却。
进行反应时，容易生成剧烈反应的金属氧化物，如二氧化锰等，建议不要用相机进行拍摄，如需拍摄分析，最好用耐强光的镜头，或在镜头上装上黑色胶片等。
提醒
铝热反应危险性极大，由于氧化铝的生成焓低，必然造成大量高温熔融物喷溅，造成烧伤等严重后果。而且由于喷溅，有使其他人受伤的可能。
特别注意，不得使用氧化铜配置铝热剂，氧化铜与铝粉反应时的温度可以使铜变为气态，这是极其危险的。铝热剂如果用铁氧化物时，建议使用四氧化三铁，而不是氧化铁。氧化铁高温分解为四氧化三铁和氧气。游离氧同样十分危险由于以上种种危险性，建议一般人不要做此实验。
铝热反应十分激烈，所以点燃后难以熄灭。若在钢等其他金属物上点燃，还会熔穿金属物，加剧反应。故常被用于制作穿甲弹可以熔穿装甲。
铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出，故铝热法广泛运用于焊接抢险工程之中。另外，铝热法也是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。
除此之外，其他的金属单质与金属氧化物混合之后点燃，也会发生强烈的氧化还原反应，效果类似于铝热反应。其中的金属单质可以是铝、镁、钙、钛，或者是非金属硼、硅，而金属氧化物可以是三氧化二铬、二氧化锰、氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜和四氧化三铅或者是非金属氧化物二氧化硅、三氧化二硼等。有时这些反应也根据反应中的还原剂而被称为“镁热法”“硅热法”“钙热法”“碳热法”等等。(注:铝-氧化铜的混合物点燃后会发生剧烈爆炸！)
铝热反应原理可以应用在生产上，例如焊接钢轨、冶炼难熔金属、制作传统的烟火剂等。用某些金属氧化物（如$\mathrm{V}_2 \mathrm{O}_5$ 、 $\mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_3 、 \mathrm{MnO}_2$ 等）代替氧化铁，也可以做铝热剂。当铝粉跟这些金属氧化物反应时，产生足够的热量，使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态，跟形成的熔渣分离开来，从而获得较纯的金属。在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰等。
铝热反应原理可以应用在生产上，例如焊接钢轨、冶炼难熔金属、制作传统的烟火剂等。用某些金属氧化物 $\left(\right.$ 如 $\mathrm{V}_2 \mathrm{O}_5$ 、 $\mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_3 、 \mathrm{MnO}_2$ 等) 代替氧化铁，也可以做铝热剂。当铝粉跟这些金属氧化物反应时，产生足够的热量，使被还原的金属在较高 温度下呈熔融状态，跟形成的熔渣分离开来，从而获得较纯的金属。在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰 等。
