可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。

催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于安全性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如消除化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。 

采用适当的催化剂，是使有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。

催化燃烧目前已成为我国VOCs治理的主要技术之一。由于技术简单易行、运行费用低，在浓度低且风量大的有机废气治理中应用普遍，并在此基础上发展了颗粒活性炭吸附浓缩—集成装置和活性碳纤维吸附浓缩—集成装置。在此期间以引进吸收为主，通过技术改进和提高，得到了广泛的应用。目前在一些无机废气的净化方面有所应用，在有机废气净化方面也进行了一些尝试，而生物净化技术在除臭等领域也表现出了良好的应用前景。

催化燃烧是典型的气—固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO2和H2O，并放出大量的热量，因其氧化反应温度低，所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中，含氮化合物(RNH)的氧化过程，使其多数形成分子氮(N2)。

催化燃烧方法是一种实用简便的有机废气净化处理技术，该技术是将有机物分子在催化剂表面作用发生深度氧化转化为无害的二氧化碳和水的方法，又称为催化氧化或催化深度氧化方法。一种发明为工业苯废气的催化燃烧技术，应用的是低成本的非贵金属催化剂，催化剂基本由CuO、MnO2、铜锰尖晶石、ZrO2、CeO2、锆、铈固溶体构成，可大大降低反应温度，提高催化活性，还可以大幅度延长催化剂寿命。一种发明为催化剂，用于有机废气净化处理的催化剂，由块状的蜂窝陶瓷载体骨架与涂覆其上的涂层以及贵金属活性组分组成。该催化剂的涂层由Al2O3、SiO2和一种或几种碱土金属氧化物共同形成的复合氧化物组成，因而具有良好的耐高温性能，贵金属活性组分以浸渍法担载，其有效利用率高。