活性炭吸附脱附催化燃烧设备又可以简称为催化燃烧设备，催化燃烧设备几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，适合处理的VOCs浓度范围广。对于成分复杂、低浓度、大流量、多组分而无回收价值VOCs废气具有较好的处理效果。催化燃烧设备主要是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的，即活性炭吸附脱附催化燃烧法。
催化燃烧设备废气处理过程主要包括三部分吸附气体过程、脱附气体过程，催化燃烧过程。
1、吸附气体流程利用活性炭的物理特性对VOC有机废气进行吸附，且蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力强特性，将有机废气吸附到活性炭的微孔中，从而使气体得以净化，净化后的气体再通过风机排空；
2、脱附气体流程当活性炭微孔吸附饱和时，将不能再进行吸附，此时利用催化床产生的高温热风对活性炭进行脱附，活性炭微孔中的有机物遇高温后自动脱离活性炭，使活性炭再生。
3、脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并被送入催化燃烧室进行催化燃烧，在催化剂上在250～300℃进行催化氧化，使其转化为无害的CO2和H2O排出，当有机废气浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用另外再行加热，燃烧后的尾气一部份直接排到大气，大部份热气流被再次循环送往吸附床，用于对活性炭的脱附再生。这样既能满足燃烧和脱附所需热能，又能达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。该设备可采用双气路连续工作，工作量较大时设两个吸附床交替切换使用，一个催化燃烧室，先将有机废气经其中一个活性炭吸附床对气流中的废气进行吸附，当活性炭快达到饱和时吸附床两端的密闭阀门同时关闭，即停止吸附工作，同时另一台吸附床自动打开开始接替吸附工作。如此以来两台吸附床切换运行可实现大工作量的连续工作
有时为了增加催化燃烧设备的使用寿命，可以在催化燃烧设备之前加设一台预处理设备，例如喷淋塔、干式过滤器或者除尘器，这些设备可以过滤废气中的颗粒物及粘性成分。