催化裝置的工作原理主要是借助催化劑，讓廢氣在相對較低的起燃溫度下實現無焰燃燒，最終分解為二氧化碳和水蒸汽。

在有機廢氣處理中，比如化工、噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產等行業，催化劑能在低溫（200～400℃）下發揮作用。

像有機廢氣溫度高、有機物含量高時，只需在帶有電加熱器的催化燃燒設備燃燒室內點燃，通過交換器回收部分純凈氣體產生的熱量。

而廢氣溫度低于 100℃且濃度低時，熱量通常不能自給，需要提前加熱，比如用煤氣或電加熱。

催化燃燒設備常采用多氣路連續工作，多個活性炭吸附箱交替工作，還有一個催化燃燒室。活性炭吸附箱先吸附廢氣，快飽和時進行脫附處理。脫附下來的有機廢氣濃縮后送入催化燃燒室，在 250～350℃的高溫及催化劑作用下，進行催化氧化反應，轉化為無害的 CO2 和 H2O 排出。工作時能實現自動化控制，能耗低。

汽車的三元催化器也是一種催化裝置，當高溫汽車尾氣通過時，其中的凈化劑能增強 CO、HC 和 NOx 三種氣體的活性，促使它們進行氧化-還原化學反應，使有害氣體變成無害氣體，凈化汽車尾氣。

催化燃燒裝置的電控制系統由 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組成，零壓閥還能調節燃氣與空氣的比例。

而能同時利用活性炭處理廢氣并保持其活性的常見裝置是活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置。