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。

    催化劑是一種能改變化學反應速度，而在反應前后其本身的化學性質沒有改變的物質。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。

    金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀，通過電鍍或化學鍍（即溶液浸漬）將鉑、鈀鍍在這些載體上，并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑，一般是以硅—鋁氧化物為載體，其結構有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結構上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層，把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中，并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網狀等形狀，在載體上涂敷催化活性材料，制成便于裝配、拆卸的模屜。

    有機廢氣通過鼓風機進入氧化爐，由燃料加熱，加熱至250~300左右。在該溫度下，廢氣中的有機揮發物在催化劑的作用下被氧化并分解成二氧化碳和水。同時，反應后的高溫煙氣進入特殊結構的陶瓷蓄熱體，大部分熱量被再生器吸收95%以上)，溫度降低到入口附近的溫度，然后通過煙囪排出，達到凈化廢氣的目的，吸收的熱量用于預熱后續的廢氣，從而降低反應溫度并減少消耗品。