有机废气通过风机进入催化燃烧设备的旋转四通阀，，进而通过陶瓷材料填充层（底层）预热达到催化氧化所设定的温度后，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区升温，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。
催化燃烧是典型的气—固相催化反应，它在催化剂的作用降低反应的活化能，使其在较低的起燃温度250～350℃进行无焰燃烧，在固体催化剂表面有机物质发生氧化，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的氧化过程，使其多数形成分子氮。
