Bei der thermischen Behandlung wird das zu behandelnde Holz durch Heißluft so stark erhitzt, dass der Holzwurm mit seinen Eiern und Larven abstirbt. Dieses Prinzip ist schon über 60 Jahre alt und wird erfolgreich eingesetzt, um z. B. Dachstühle vom Holzwurm zu befreien. Bereits ab 46° C beginnt die Zerstörung des köpereigenen Eiweißes bei Lebewesen (wie auch beim Menschen). Je höher die Temperatur ansteigt, desto schneller denaturieren (verklumpen) die Eiweißmoleküle. Diese Tatsache nutzt das Heißluftverfahren. In einer Kammer werden die Möbelstücke auf eine Temperatur von mindestens 55° C erhitzt, diese Temperatur wird dann aus Sicherheitsgründen (nach DIN 68800) mindestens eine Stunde gehalten. Wichtig ist, dass alle Stellen des Holzes die geforderte Temperatur erreichen, also auch der Kern des Möbelstückes.
Ein Neubefall von derart behandeltem Holz ist in der Praxis bisher fast nie beobachtet worden.
Der Nachteil dieser Methode ist sicherlich, dass niemand zu Hause eine derartige Kammer verfügbar hat, d. h. die Möbel müssen zur Anlage transportiert werden. Bislang war dieses Verfahren auch für Antiquitäten nur beschränkt einsetzbar, da durch die Austrocknung des Holzes Risse entstehen können, sich Türen und Rückwände verziehen oder die Lackierung beschädigt wird.
Eine deutliche Verbesserung bringen hier neuere Anlagen mit elektronisch geregelter Luftfeuchtigkeit. Die Vorteile dieser Art der Holzwurmbeseitigung liegen auf der Hand. Es müssen keine schädlichen Gifte eingesetzt werden und damit sind nach Abkühlung der Möbelstücke keine Nachwirkungen der Behandlung möglich. Außerdem entfällt die Entsorgung des giftigen, chemischen Restmülls, der sich bei der konventionellen Behandlung durch verdreckte Pinsel oder nur teilentleerte Gebinde nie vermeiden lässt.