Исследованы изменения состава и структуры макромолекул асфальтенов Усинского месторождения в процессе последовательного ступенчатого термического разложения при температурах 120, 230, 370 С. Получены данные о компонентном составе продуктов термолиза, описаны изменения структурно-групповых характеристик средних молекул асфальтенов в процессе термообработки. Установлено, что до 230 С реакции деструкции асфальтенов преобладают над реакциями конденсации, тогда как выше 230 С доминируют реакции уплотнения. Показано, что в процессе ступенчатого термолиза асфальтенов нефти Усинского месторождения склонность гетероатомов к накоплению в продуктах уплотнения возрастает в ряду S → N → O.