可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧设备温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的和金属氧化物多组分物质。
催化燃烧设备是指可燃物质在低温(200 ~ 400℃)下借助催化剂完全氧化。其本质是涉及活性氧的深度氧化。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，使反应物分子集中在表面，提高反应速率，加速反应。
催化燃烧设备气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并保证火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。