催化燃烧的主要环节有：预热环节、热交换环节、燃烧环节。通常情况下是将蜂巢状稀土催化剂放入燃烧室中，使用电加热方式进行预热，利用其脱附再生的功能，将排放气体中所还有的有机物分解吸附出来，剩下部分将会经过催化燃烧转变为水和二氧化碳。
由于催化床在运行过程中会释放大量的热能，会助力有机气体产生自燃，因此就不需要再进行加热。经由催化床进行废气净化燃烧，能够杜绝二次污染，提升净化效率，实现节能减排的目的。
不同的废气排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但是无论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成：
1、废气预处理装置
废气在进入反应之前必须进行预处理，这样做是为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，除去废气中的粉尘、液滴以及催化剂的毒物。
2、催化燃烧预热装置
预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。这样做是因为催化有催化活性温度，必须使废气和床层温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，所以预热装置是必须要存在的。但是对于废气本身就比较高的气体是不需要预热装置的。如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可以达到300℃以上，则不必设置预热装置。
在反应热能较大的场合，还需要设有热能回收装置，节约能源，二次利用。预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。从需要预热这一点出发，催化燃烧法适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。
3、催化燃烧核心系统
一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。人们采用催化燃烧方法来对有机废气进行净化处理。
催化燃烧方法是一种实用简便的有机废气净化处理技术，该技术是将有机物分子在催化剂表面作用发生深度氧化转化为无害的二氧化碳和水的方法,又称为催化氧化或催化深度氧化方法。
一种发明为工业苯废气的催化燃烧技术，应用的是低成本的非贵金属催化剂，催化剂基本由CuO、MnO2、铜锰尖晶石、ZrO2、CeO2、锆、铈固溶体构成，可大大降低催化燃烧的反应温度，提高催化活性，还可以大幅度延长催化剂寿命。
一种发明为催化燃烧催化剂，用于有机废气净化处理的催化燃烧催化剂，由块状的蜂窝陶瓷载体骨架与涂覆其上的涂层以及贵金属活性组分组成。该催化剂的涂层由Al2O3、SiO2和一种或几种碱土金属氧化物共同形成的复合氧化物组成，因而具有良好的耐高温性能，贵金属活性组分以浸渍法担载，其有效利用率高。