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。
与热力燃烧法相比，催化燃烧设备所需的辅助燃料少，能量消耗低，设备设施的体积小。但是，由于使用的催化剂的、催化床层的更换和清洁费用高等问题，影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用
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。