一般认为，催化燃烧设备复氧化物之间因为存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。
在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无害气体。
催化燃烧设备分别是直接燃烧和催化氧化燃烧。直接燃烧法是指当燃烧气体的同时，通过氧化及高温下的热分解的方法，将燃烧室中有害的VOCs进行降解，将有害的VOCs气体输入到燃烧室后，当高温、充足空气等客观因素条件完善的前提下，将有害废气充分燃烧完全，最终使其完全分解成CO2和H2O。而直接燃烧法就是燃烧可燃的这一类VOCs废气，该方法在处理高浓度VOCs废气方面，表现出的效果较佳，但相应的对温度的控制要求很高，必须在高温的条件下，当温度在1100℃附近，去除效率可达95%以上，但是如果当废气中含有Cl、S、N等元素时，则直接燃烧法会产生HCl、SOx、NOx等有害气体，造成二次污染。
