На современных катализаторах конверсия углеводородов проходит в условиях, приближающихся к термодинамическому равновесию. Реакции паровой конверсии углеводородов обратимы. Состав и выход продуктов определяются термодинамическим равновесием протекающих реакций.

Конверсия метана водяным паром может быть описана реакциями:

СН₄ + Н₂О —> CO + 3H₂ + 20,5 кДж/моль

СН₄ + 2Н₂О —> CO₂ + 4H₂ + 163,7 кДж/моль

СН₄ + CO₂ —> 2CO + 2H₂ + 248,3 кДж/моль

CO + 3H₂O —> CO + H₂ - 41,16 кДж/моль

C + O₂ —> CO₂ - 393,56 кДж/моль

СН₄ + O₂ —> CO₂ + 2Н₂О - 802,61 кДж/моль

CO₂ + C —> 2CO + 172,5 кДж/моль

СН₄ —> 2Н₂ + C + 74,94 кДж/моль

H₂O + C —> CO + H₂ + 131,46 кДж/моль

Гомологи метана С₂ — С₁₀ менее устойчивы при равных температурных условиях, чем метан, что видно из данных по константам равновесия реакции конверсии метана, этапа и пропана с водяным паром. Термодинамические расчеты показали, что при 300 СС и выше гомологи металла присутствуют и конвертированном газе в ничтожных количествах.

Термодинамические расчеты паровой конверсии алифатических углеводородов, начиная с 300 С, можно вести, используя уравнения паровой конверсии метана  и окиси углерода, а также уравнение паровой конверсии гомологов метана в метан. С учетом последнего уравнения стехиометрические соотношения компонентов и их парциальные давления в паровой конверсии алифатических углеводородов принимают значения.

Паровую конверсию углеводородов ведут таким, образом, чтобы на катализаторе не осаждался углерод. Оседание углерода на катализаторе может привести к его разрушению и увеличению сопротивления слоя катализатора в реакторе.

Эти расчеты не относятся к нефтезаводским газам, содержащим непредельные углеводороды, или к бензинам, содержащим ароматические и непредельные углеводороды, которые в начальной зоне реактора могут расщепляться с выпадением углерода.

Процесс паровой конверсии углеводородов проводят с подводом тепла через стенку реактора. Количество подводимого тепла можно определить после того, как рассчитаны выход и состав конвертированного газа.