Pengolahan biomassa pada umumnya hanya dijadikan menjadi pupuk atau komposit, selebihnya hanya menjadi sampah organik. Pirolisis biomassa merupakan salah satu upaya untuk menghasilkan asap cair dengan dekomposisi didalam reaktor tanpa adanya oksigen. Penggunaan katalis alam yang berasal dari tanah merah dan abu vulkanik dapat berpengaruh pada tingkat produksi heavy oil, gas, dan char. Studi ini memiliki tujuan untuk mengidetifikasi pengaruh dari penggunan tanah merah dan abu vulkanik sebagai katalis pada proses pirolisis biomassa ampas tebu. Metode yang dilakukan dengan cara memasukan biomassa ampas tebu seberat 350gram dan setiap katalis tanah merah dan abu vulkanik sebesar 10% dari bahan baku kedalam reaktor dengan suhu 350°C selama 90 menit dengan bantuan N₂ untuk mengurangi kadar oksigen didalam reaktor dan memperlancar laju aliran. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini adalah tingkat produksi heavy oil yang relatif tinggi pada katalis tanah merah menghasilkan rendemen sebesar 41,42% sedangkan dengan tanpa katalis menghasilkan rendemen sebesar 39,14%. Hal ini terjadi karena kandungan logam Alumunium (Al) dan Silika (Si) yang mendominasi pada katalis tanah merah dan abu vulkanik, sehingga dapat meningkatkan laju reaksi pembakaran pirolisis biomassa ampas tebu. Kata Kunci: Pirolisis, Katalis Alam, Tanah Merah, Abu Vulkanik, Biomassa, Ampas Tebu.