廢氣催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200～400℃，再進入燃燒室，通過催化劑床時，碳氫化合物的分子和混合氣體中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應的活化能，碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。
催化燃燒反應的關鍵是選擇合適的催化劑。對催化劑的要求是：活性高, 別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開始反應。燃燒反應是放熱反應，釋放出大量的熱可使催化劑的表面達到500～1000℃的高溫，而催化劑容易因熔融而降低活性，所以要求催化劑能耐高溫。
催化燃燒用的催化劑可分為：①貴金屬類:鉑、鈀、釕等。貴金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點，雖然存在著資源少、價格昂貴和耐中毒性差等缺點，但仍然是世界各國采用的主要催化劑。②非貴金屬類：主要是過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。單組分的氧化物，如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NiO)等。單組分氧化物耐熱性差，活性低，致使應用受到限制。以后改用兩種以上的金屬氧化物的混合物，如二氧化錳－氧化銅(3:2)的復合物，三氧化二鐵－三氧化二鉻復合物，氧化銅－三氧化二鉻復合物，鈷、錳的尖晶石型復合物，銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復合氧化物雖可某些催化性能，但氧化活性仍不及貴金屬。此外，還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳氫化合物的催化燃燒,使用溫度限于300～400℃，高溫時易分解。
