催化燃燒用的是表面具有貴金屬和金屬氧化物的催化劑，將有機污染物的廢氣在催化劑鉑、鈀的作用下，可以在較低的溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。催化劑的加入并不能改變原有的化學平衡，所改變的僅是化學反應的速度，而在反應前后，催化劑本身的性質并不發生變化。催化燃燒設備主要由活性炭吸附箱、阻火器、熱交換器，催化反應床，風機這幾個主要部件組成。

揮發性有機物是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa，常壓下沸點在260℃以下的有機化合物，日常生活中常見的排放源有建筑材料、裝修材料、家具的鉆合劑、廚房油煙以及機動車尾氣排放等；工業方面常見的主要來源有化工和石化工業廢氣，電子行業的清洗劑、印刷工業、油漆與涂料的生產與使用，電廠鍋爐尾氣等工業過程排放的廢氣。大多數的VOCs有毒、有氣味，一些VOCs還有致癌性，對人體健康產生危害；VOCs在陽光作用下還可以與大氣中的氮氧化合物發生光化學反應，生成毒性大的光化學煙霧。近年來VOCs已成為我國主要大氣污染物之一，有關VOCs的危害事故逐年增多，因而VOCs的凈化處理技術已成為環境催化領域的一個研究熱點。

催化燃燒是借助催化劑在低溫(200～400℃)下，實現對可燃物的氧化，其實質是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，而催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子在催化劑表面富集，從而提高反應速率，加快反應速度。有機廢氣在催化劑的作用下，可以在較低的點火溫度下無焰燃燒，氧化成CO2和H2O。同時，大量的熱能被釋放出來凈化廢氣。