Termiskā reģenerācija ir paņēmiens, ko izmanto smago eļļu ekstrakcijā. Šīs eļļas parasti ir notvertas naftas laukā, jo tās ir pārāk viskozas, lai ieplūstu akā. Ar termisko reģenerāciju tiem var piekļūt, palielinot naftas lauka ražu un pagarinot tā kalpošanas laiku. Šīs metodes tiek izmantotas naftas atradnēs visā pasaulē, un jaunas pieejas bieži tiek izstrādātas, reaģējot uz pieaugošo pieprasījumu pēc jēlnaftas dažādiem lietojumiem, sākot no plastmasas ražošanas līdz degvielas un smērvielu ražošanai.
Termiskā reģenerācija balstās uz ļoti vienkāršu principu: karsējot eļļu, tajā notiek fizikālas un ķīmiskas izmaiņas. Iespējams, cilvēki to ir pamanījuši ēdiena gatavošanas laikā, kad viņi pannā ievirpina aukstu eļļu un, pannai uzkarstot, eļļa kļūst plānāka un izkliedējas. Termiskās reģenerācijas gadījumā tā vietā, lai eļļu uzsildītu, siltums tiek novadīts eļļā, un eļļa kļūst mazāk viskoza, pietiekami atšķaidot, lai tā ieplūstu akās, lai to varētu iegūt.
Siltums bieži tiek ievadīts tvaika veidā, kas tiek ievadīts akā. Gāzes un ķimikālijas var arī ievadīt termiskai atjaunošanai. Šie procesi palielina naftas ieguves izmaksas, dažreiz ievērojami, lai gan tos līdzsvaro cena, ko nafta var iegūt brīvajā tirgū. Apsverot, vai izmantot termisko atgūšanu, tiek ņemtas vērā arī priekšrocības, ko sniedz naftas atradnes kalpošanas laika pagarināšana un pēc iespējas vairāk naftas ieguves vietas.
Alternatīva termiskai atgūšanai ir kalnrūpniecība. Kalnrūpniecība darbojas tikai seklās atradnēs, kurām var viegli piekļūt. Ieguves rūpniecībā eļļa tiek atklāta, to izrokot, pēc tam iegūta un apstrādāta. Tas nav risinājums, ja naftas nogulsnes ir apraktas dziļi zem virsmas, un ir nepieciešama eļļas reģenerācija in situ. Kalnrūpniecība un termiskā reģenerācija var būt gan piesārņojoši, gan postoši procesi.
Dažas valdības ir aktīvi veicinājušas termiskās reģenerācijas praksi. Šīs valdības vēlas pārliecināties, ka to naftas atradnes tiek maksimāli izmantotas, samazinot atkarību no naftas no ārvalstu atradnēm. Viņi var būt arī nobažījušies par naftas ieguves ietekmi uz vidi, uzskatot, ka var būt labāk pilnībā izmantot vienu naftas lauku, nevis atvērt papildu naftas laukus, jo naftu kļūst grūtāk iegūt. Termisko reģenerāciju var izmantot arī naftas atradnēs, kas ir slēgtas ražošanas trūkuma dēļ, lai atkal palielinātu ražošanu.