La présente invention concerne un procédé et un appareil pour décontaminer un sol qui est contaminé par un matériau combustible, en particulier, un sol contaminé par des liquides en phase non aqueuse (LPNA). Dans un mode de réalisation de l'invention, l'invention concerne un procédé pour décontaminer un sol qui est contaminé par un matériau combustible, lequel procédé comprend les étapes consistant à localiser un volume souterrain (16) de matériau combustible tel qu'un LPNA (12) dans le sol (10) devant être décontaminé, et mettre le feu au matériau combustible (12) de façon à brûler le matériau et de ce fait décontaminer le sol (10). Lors de la surveillance de la combustion du matériau, elle peut être optimisée, par exemple, en fournissant un oxydant ou un agent ignifuge.