催化燃烧是典型的气固相催化反应，其实质是活氧参与的深度氧化作用，在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应分子富集于表面提高了反应速度，加快了反应的进行，借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度下，发生无限燃烧，并氧化分解为CO2和水，同时释放出大量高热能，其反应过程为：一是吸附，二是脱附再生。

1）起燃温度低，反应速率快，节省能源。催化燃烧过程中，催化剂起到降低 VOCs分子与氧分子反应的活化能，改变反应途径的作用。 
2）处理效率高，二次污染物和温室气体排放量少。采用催化燃烧处理VOCs废气净化率通常在95%以上，终产物主要为CO2和H20。由于催化燃烧温度低，大量减少NOx的生成。辅助燃料消耗排放的CO2量在总CO2排放量中占很大比例，辅助能源消耗量减少，显然减少了温室气体CO2排放量。 
3）适用范围广，催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，适合处理的VOCs浓度范围广。对于低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs废气，采用催化燃烧法处理是经济合理的。