催化燃烧设备主要由活性炭吸附箱、阻火器、热交换器，催化反应床，风机这几个主要部件组成。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂，将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下，可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。
活性炭吸附脱附催化燃烧是新一代VOC废气处理设备，是将吸附浓缩单元和热氧化单元有机结合起来的一种方法，主要适用于低浓度有机气体尤其对大风量的处理场合，均可获得满意的经济效果和社会效果。经吸附脱附后转化成小风量、高浓度有机废气，对其进行热氧化处理并将有机物燃烧释放的热量有效利用。
有机废气先通过干式过滤，将废气中颗粒状污染物截留去除，然后进入吸附床进行吸附，利用蜂窝状活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面，处理后的洁净气体经过风机、烟囱高空排放。活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和，启动系统的脱附催化燃烧过程，通过热气流将原来已经吸附在活性炭表面的有机溶剂脱附出来，并经过催化燃烧反应转化成二氧化碳和水蒸气等无害物质，并放出热量，反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附热气流中，当脱附达到一定程度时释放热，使脱附加热达到平衡，系统在不借助外加热的情况下完成脱附再生过程。