在將廢氣進行催化凈化的過程中，廢氣經管道由風機送入熱交換器，將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經過預熱的廢氣，通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250～300攝氏度，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650～800攝氏度，高溫氣體再次進入熱交換器，經換熱冷卻，以較低的溫度經風機排入大氣。
催化燃燒適用于含有可燃氣體、蒸氣等有毒有害氣體的凈化，但對于含有大量塵粒、霧滴等有毒有害氣體，容易引起催化床層的堵塞，使催化活性下降，從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法，幾乎適用于所有排放烴類或有臭味化合物的工業(yè)生產過程。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如右圖所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進入燃燒室以前，先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室，在燃燒室內達到所要求的反應溫度，氧化反應在催化反應器中進行，凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。
催化燃燒設備是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。催催化燃燒設備的工作原理是：借助催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒，使有機廢氣分解為二氧化碳和水蒸汽。催化燃燒設備電控制系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機，另外由零壓閥調節(jié)燃氣與空氣的比例。