在过去数十年中的技术发展中，汽车制造厂使用了许多不同的方式来降低排放污染，例如排气循环、燃料箱油气回收及引擎电子控制系统等，但触媒转化器一直是降低有害废气排放的最有效方法。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，而触媒本身在化学反应后仍然保持原来的状态，这是触媒转化器和传统排烟过滤器的最大差异。触媒转化器不仅有良好的使用寿命，也避免了长期使用后被阻塞的可能性。

大部分的现代触媒转化器包含了两个部分：还原性蜂窝瓷及氧化性蜂窝瓷。当废气通过还原性蜂窝瓷时，氮氧化物首先被分解为氮气和氧气。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。