Existem várias razões pelas quais uma temperatura elevada favorece a eliminação nucleofílica em vez da substituição.

1. Aumento do movimento molecular. Em altas temperaturas, as moléculas possuem maior energia cinética, o que leva ao aumento do movimento molecular. Este aumento do movimento molecular resulta em colisões mais frequentes e energéticas entre os reagentes, resultando em uma maior probabilidade de quebra e formação de ligações. Isto favorece a via de eliminação em detrimento da via de substituição.

2. Maior energia de ativação para substituição. As reações de substituição nucleofílica normalmente ocorrem através de um estado de transição onde o nucleófilo ataca o substrato e o grupo de saída sai. Este estado de transição requer que uma certa quantidade de energia de ativação seja alcançada. Por outro lado, as reações de eliminação nucleofílica podem ocorrer através de diferentes mecanismos que envolvem diferentes estados de transição, como os mecanismos E2 e E1cB. Estas vias de eliminação podem ter energias de ativação mais baixas do que a via de substituição. Em altas temperaturas, o aumento da energia permite que as moléculas superem a barreira de maior energia de ativação para substituição, mudando o equilíbrio em direção à eliminação.

3. Reversibilidade da substituição. As reações de substituição nucleofílica são normalmente reversíveis. Os produtos da reação de substituição podem reagir para regenerar o material de partida. Em altas temperaturas, a reação inversa é mais favorecida, pois o equilíbrio se desloca em direção aos reagentes. Isto pode levar ainda mais a reação à eliminação, que é um processo irreversível.

4. Reações colaterais e decomposição. As altas temperaturas também podem promover diversas reações secundárias e decomposição dos reagentes, que podem competir com as reações desejadas de substituição ou eliminação nucleofílica. Estas reações secundárias podem complicar ainda mais o resultado da reação e favorecer a formação de produtos de eliminação.

Portanto, uma temperatura elevada geralmente favorece a eliminação nucleofílica em vez da substituição devido ao aumento do movimento molecular, energias de ativação mais baixas para vias de eliminação, reversibilidade da substituição e potenciais reações colaterais e decomposição.