Os sistemas de incineração catalítica destroem os COVs de forma similar aos incineradores térmicos produzindo uma mistura de dióxido de carbono e água. A principal diferença é que o sistema catalítico opera numa temperatura mais baixa, usualmente em torno de 340º a 590º C. Isto é possível pelo uso de catalisador que reduz a necessidade de energia para a combustão. O catalisador é um metal nobre ou óxido metálico sólido com material catalítico. O catalisador não reage com os compostos, mas permite que a energia de combustão ocorra a uma menor temperatura que a normal, geralmente sem a presença de chama. Isto permite realizar a combustão completa dos poluentes com muito pouca formação de NOx. Embora o mecanismo de reação catalisada para muitos compostos orgânicos não seja bem entendido, a presença do catalisador diminui a energia de ativação da reação (Hunter, 2000; Khan & Ghoshal, 2000).