本发明提供一种物质热处理分离及能源回收系统，包括热处理反应器、循环管路、热交换器、排出管路、潜热回收器、气化炉及燃烧炉。需热处理的物质被导入热处理反应器中，并对该物质进行热处理，产出气态物质，气态物质在热交换器与热处理反应器之间循环，在热交换器内，气态物质被加热后再次导入热处理反应器，循环过程由热处理反应器分离出的气态物质则被导至潜热回收器，形成液态冷凝物质与不冷凝物质。经热处理后的剩余物质可做为产品或作为燃料送至气化炉经气化后转换成可燃气。可燃气在燃烧炉内与空气混合后燃烧释出热能形成高温烟气，此高温烟气经热交换器可加热循环热媒提供热处理反应器所需的热能或经其他热回收装置回收热能。