当催化燃烧设备在运行的时候，其实是可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较全部。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧反应物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提升热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂，在500℃下，可将大多数化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于稳定性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉（催化剂为浸Pt石棉）等。如除掉化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。

VOCs催化燃烧设备是根据吸附()和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的，采用双气路连续工作，一个催化燃烧室，2个或2个以上吸附床交替使用。VOCs废气处理催化燃烧设备将废气用活性炭吸附，当快速达到饱和停止吸附时，再用热风气流将其从活性炭中脱附到活性炭中;脱附的物质经过浓缩(浓度比原物质高几倍)后送入催化燃烧室催化燃烧，生成二氧化碳和水蒸气排放。当废气浓度达到2000PPm以上时，废气可在催化床内保持自燃，无需外部加热。燃烧后的部分废气排放到大气中，大部分送至吸附床进行活性炭吸附。这样既能满足燃烧和吸附所需的热能，又能达到节能的目的。后可进入下一个吸附;在解吸过程中，净化操作可由另一吸附床进行，该吸附床既适合连续操作，也适合间歇操作。