一般認為，催化燃燒設備復氧化物之間因為存在結構或電子調變等相互作用，活性比相應的單一氧化物要高。

在化學反應過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體氧化的方法，叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有較大的比表面積和合適的孔徑，當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時，氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O，同時產生熱量，從而使得有機氣體變成無害氣體。

催化燃燒設備分別是直接燃燒和催化氧化燃燒。直接燃燒法是指當燃燒氣體的同時，通過氧化及高溫下的熱分解的方法，將燃燒室中有害的VOCs進行降解，將有害的VOCs氣體輸入到燃燒室后，當高溫、充足空氣等客觀因素條件完善的前提下，將有害廢氣充分燃燒完全，最終使其完全分解成CO2和H2O。而直接燃燒法就是燃燒可燃的這一類VOCs廢氣，該方法在處理高濃度VOCs廢氣方面，表現(xiàn)出的效果較佳，但相應的對溫度的控制要求很高，必須在高溫的條件下，當溫度在1100℃附近，去除效率可達95%以上，但是如果當廢氣中含有Cl、S、N等元素時，則直接燃燒法會產生HCl、SOx、NOx等有害氣體，造成二次污染。