Актуальность работы обусловлена необходимостью получения информации о воздействии термической обработки на состав и структуру азотистых оснований смолистых компонентов тяжелой нефти месторождения Нурлатское (Республика Татарстан) для решения проблем, связанных с их негативным влиянием на процессы нефтепереработки. Цель: охарактеризовать состав азоторганических оснований, выделенных из смол битуминозной нефти Нурлатского месторождения, и продуктов их термокрекинга. Методы: комплексообразование, экстракция, жидкостно-адсорбционная хроматография, потенциометрическое титрование, ¹Н ЯМР спектроскопия, структурно-групповой анализ, хроматомасс-спектрометрия. Результаты. На основании сравнительного изучения состава и структуры азотистых оснований исходных и термолизованных смол битуминозной нефти Нурлатского месторождения установлено, что в обоих случаях в их составе присутствуют высоко- и низкомолекулярные азотистые основания, среди которых доминируют высокомолекулярные соединения, осаждаемые хлористым водородом. В результате термического воздействия количество таких оснований возрастает за счет увеличения в их составе доли соединений с более короткими алкильными заместителями. С использованием метода структурно-группового анализа показано, что основными направлениями термических превращений высоко- и низкомолекулярных оснований смол нурлатской нефти являются деструкция алкильных заместителей и циклизация укороченных алкильных цепей с образованием нафтеновых колец. Среди низкомолекулярных азотистых оснований исходных смол и термолизата идентифицированы близкие по молекулярно-массовому распределению алкилзамещенные хинолины, бензохинолины, азапирены, тиофенохинолины и бензотиофенохинолины. В процессе термолиза смол в составе идентифицированных оснований возрастает относительное содержание низкомолекулярных гомологов, а среди одноименных гомологов – доля структур с пониженной хроматографической подвижностью, обусловленной снижением степени пространственного экранирования атома азота.