可燃物在催化劑作用下燃燒。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較*。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質。例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數有機化合物燃燒，脫臭凈化到化學位移σ=1以下。催化燃燒為無焰燃燒，因此適用于安全性要求高的場合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過負載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉化為N2氣。 采用適當的催化劑，使用有害氣體中的可燃物質在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。
然氣燃料具有熱值高、大氣污染排放物少的優點，在一般情況下，天然氣的燃燒仍然會排放一定量的NO由于NO，具有對環境污染的影響，因此很有必要降低天然氣燃燒過程中N0，的排放量。近十多年的研究表明，催化燃燒技術*可能解決上述問題，可以使得燃氣燃燒達到低排放的標準，近于*，同時可以有效提高爐膛內熱效率。