Die katalytische Oxidation beschreibt ein chemisches Verfahren zur Reinigung industrieller Abluftströme, bei dem gasförmige Schadstoffe unter Einsatz eines Katalysators oxidiert werden. Im Gegensatz zur thermischen Nachverbrennung (TNV), die Reaktionstemperaturen von über 800 °C erfordert, ermöglicht der Einsatz von Katalysatoren den Abbau von Schadstoffen bereits bei deutlich niedrigeren Temperaturen zwischen 280 °C und 450 °C.

Der Katalysator fungiert dabei als Reaktionsbeschleuniger, der die benötigte Aktivierungsenergie für die Oxidation senkt, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Auf molekularer Ebene werden die Schadstoffmoleküle an der aktiven Edelmetalloberfläche (meist Platin oder Palladium) des Katalysators adsorbiert, wo sie mit Sauerstoff zu den Endprodukten Kohlendioxid (CO2​) und Wasserdampf (H2O) reagieren. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Energieeffizienz aus, da der Primärenergiebedarf für die Aufheizung der Abluft massiv reduziert wird. Zudem wird durch die niedrigen Prozesstemperaturen die Bildung von thermischen Stickoxiden (NOx) nahezu vollständig vermieden. Anlagen dieser Art erreichen Reinigungsgrade von über 99 % und stellen eine wirtschaftliche Lösung zur Einhaltung strenger Emissionsgrenzwerte dar.