在触媒转化器的化学反应中，贵金属原子产生各种不同的过渡反应，使整体反应活化能降低，进而提高废气转化成一般无害气体的反应机率。
当废气进一步通过氧化性蜂窝瓷时，一氧化碳和碳氢化合物被进一步氧化成二氧化碳及水。此时前一阶段产生的氧气亦有助于此类氧化反应的进行，特别是高压缩比的发动机，由于排放的氮氧化物浓度较高，在还原反应中产生的氧气浓度亦明显提高。
汽油，LPG和CNG发动机使用三元催化器来去除HC,CO和NOx。柴油发动机采用氧化催化器(DOC)，直通式免维护柴油机尾气微粒过滤器(FTF)和壁流式柴油机尾气微粒过滤器(DPF）来去除HC,CO和颗粒物。
