催化燃烧是一种类似热氧化的方式来处理VOC 的, 它净化有机物是用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替火焰, 操作温度较热氧化低一半, 通常为250 ℃～500 ℃。由于温度降低, 允许使用标准材料来代替昂贵的特殊材料, 大大地降低设备费用和操作费用。与热氧化相似, 系统仍可分为间壁式催化燃烧和蓄热式催化燃烧两类热量回收方式。
间壁式催化燃烧(简称为TR0)是在催化床后设一个换热器,该换热器在降低排放气温度的同时, 也预热含VOC ，有机废气处理, 其热回收达60 %～75 %。该类氧化器早已用于工业过程。
蓄热催化燃烧(简称为RCO) 是一种新的催化技术。它具有RTO 高效回收能量的特点和催化反应的低温操作及能量有效性的优点, 将催化剂置于蓄热材料的顶部, 来使净化达到优, 其热回收率高达95 %～98 %。RCO 系统性能的关键是使用专用的催化剂,浸渍在鞍状或是蜂窝状陶瓷上的贵金属或过渡金属催化剂, 允许氧化发生在RTO 系统温度的一半,既降低了燃料消耗, 又降低了设备造价。
有的国家已经开始使用RCO 技术进行有机废气的消除处理, 很多RTO 设备已开始转变成RCO , 这样可以削减操作费用达33 %～75 % ,并增加排放气流量达20 %～40 %。