催化燃烧设备使用的是表面具有贵金属或贵金属氧化物的催化剂（通常是铂、钯等贵金属化合物），可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。这里需要注意的是催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，只是提高了化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。
在焚烧炉中加入贵金属催化剂，将有机废气进行催化燃烧，发生氧化反应生产害的水和二氧化碳，从而达到废气处理的效果。废气处理设备蓄热式催化燃烧设备将有机废气直接引入催化燃烧装置，在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度，废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的H2O和CO2，分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的有机废气，当有机废气的浓度达到一定的浓度时，放热和热交换所需要热量达到平衡，无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作 。