催化燃烧技术核心原理的是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度。

催化氧化阶段降低反应，提高了反应速率。借助催化剂可使废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，成为CO2和H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。

在工业生产过程中，排放的尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过选转阀将进口气体和出口气体分开。气体*先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或然气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果

催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了制约。