三元催化器安裝在排氣系統的歧管和消聲器之間。三元催化器主要由殼體、減震層、載體、催化器等部分組成。

三元催化器中的“三元”是指三元催化器中所含有的鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)三種貴金屬元素，其可以參與到尾氣處理的化學反應中，具有催化作用。

三元催化器作為降低尾氣污染物的重要裝置，其安裝于汽車排氣系統中，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。

當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體，HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳，NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

三元催化器會將發動機排出的大約90%的CO、HC和NO轉變成CO2、N2和H2O。混合氣空燃比為理論值14.7：1燃燒時催化器才會以最大效率工作，為了保持正確的混合比，系統使用帶氧傳感器的閉環系統。