RTO催化燃燒根據吸附（效率高）和催化燃燒（節能）兩個基本原理設計，采用雙氣路連續工作，一個催化燃燒室，兩個（或多個）吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附，當活性炭快達到飽和時停止吸附，然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生；脫附下來的有機物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。

當有機廢氣的濃度達到2000PPm以上時，有機廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達到節能的目的。再生后的可進入下次吸附；在脫附時，凈化操作可用另一個吸附床進行，既適合于連續操作，也適合于間斷操作。

適用于三苯、酮、酯、醛、酚等各種工業排放的有機廢氣和異味惡臭氣體。其原理是通過催化氧化的方法將污染物*氧化為CO2和H2O。