又称成热催化作用、退解作用。是有机物演化的中期阶段(参见“有机物演化”及其附图)。在几千米深处的温度、压力(温度约50～150℃，地静压力约30～150兆帕)条件下，沉积物因压实而进一步致密，水不断地排出，孔隙度、渗透率明显减少，干酪根首先演化成液态石油，然后进一步演化成湿气和凝析油，并伴生大量甲烷。退化作用以干酪根中脂肪族碳链的消失、半无烟煤的开始而告结束。退化作用阶段顶底界的相应镜煤反射率分别约为0.5和2.0。在沉陷盆地中，沉积物的连续沉积作用导致前期的地层埋藏在几千米盖层的深度下。这就意味着温度和压力增加很大。构造作用也可导致温度和压力的增加。对于这个沉积演化的阶段，我们建议使用1957年瓦萨叶维奇所提出退化作用这个术语，斯特拉克霍夫在1962年也曾使用。其温度范围大约可从50～150。C，由于上复地层的影响，静磁力的变化可从300～1000或1500巴。温度和压力的增加使得该体系处于不平衡状态并导致新的变化。