التشكيل الحراري هو عملية تصنيع يتم فيها تسخين صفيحة بلاستيكية إلى درجة حرارة تسمح بتشكيلها، ثم تُشكّل في قالب وفقًا لشكل محدد، وتُقَصّ للحصول على منتج جاهز للاستخدام. تُسخّن الصفيحة، أو "الفيلم" عند الإشارة إلى السماكات الرقيقة وأنواع معينة من المواد، في فرن إلى درجة حرارة عالية بما يكفي لتمديدها داخل القالب أو عليه، ثم تُبرّد للحصول على الشكل النهائي. يُعرف هذا النوع من التشكيل الحراري ببساطة باسم التشكيل الفراغي.
في أبسط صورها، يمكن استخدام آلة صغيرة بحجم طاولة أو مختبر لتسخين قطع صغيرة من صفائح البلاستيك وتمديدها فوق قالب باستخدام التفريغ. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا لعينات ونماذج أولية. أما في التطبيقات المعقدة وذات الإنتاج الضخم، فتُستخدم آلات إنتاج كبيرة جدًا لتسخين وتشكيل صفائح البلاستيك، ثم تشذيب الأجزاء المشكلة منها في عملية مستمرة عالية السرعة، ويمكنها إنتاج آلاف الأجزاء النهائية في الساعة الواحدة، وذلك حسب حجم الآلة والقالب وحجم الأجزاء المراد تشكيلها.
تختلف عملية التشكيل الحراري عن عمليات التشكيل بالحقن، والنفخ، والتشكيل الدوراني، وغيرها من طرق معالجة البلاستيك. يُستخدم التشكيل الحراري للألواح الرقيقة بشكل أساسي في تصنيع الأكواب، والحاويات، والأغطية، والصواني، والعبوات البلاستيكية، وغيرها من المنتجات التي تُستخدم لمرة واحدة في قطاعات الأغذية، والطب، وتجارة التجزئة العامة. أما التشكيل الحراري للألواح السميكة فيشمل أجزاءً متنوعة مثل أبواب السيارات وألواح لوحة القيادة، وبطانات الثلاجات، وأحواض المركبات متعددة الاستخدامات، والمنصات البلاستيكية.
تقوم معظم شركات التشكيل الحراري بإعادة تدوير مخلفات البلاستيك، إما عن طريق ضغطها في مكبس أو عن طريق تغذيتها في مطحنة لإنتاج رقائق مطحونة، تُباع لشركات إعادة المعالجة أو يُعاد استخدامها في منشآتها. وفي كثير من الأحيان، تُحوّل مخلفات البلاستيك الناتجة عن عملية التشكيل الحراري إلى صفائح مبثوقة لإعادة تشكيلها.