Phá hủy nhiệt hiện đang được sử dụng rộng rãi và cũng được nghiên cứu nhiều hơn về phương pháp xử lý khí thải hữu cơ, đặc biệt là đối với khí thải hữu cơ nồng độ thấp, phá hủy nhiệt của các hợp chất hữu cơ có thể được chia thành đốt cháy ngọn lửa trực tiếp và đốt cháy xúc tác. Đốt cháy ngọn lửa trực tiếp là phương pháp đốt cháy trực tiếp các chất hữu cơ trong luồng không khí và hỗ trợ đốt cháy nhiên liệu. Trong hầu hết các trường hợp, nồng độ chất hữu cơ thấp và không đủ để đốt cháy khi không có nhiên liệu phụ trợ. Hiệu quả xử lý nhiệt 99% có thể đạt được bằng cách đốt cháy ngọn lửa trực tiếp trong điều kiện nhiệt độ và thời gian lưu giữ thích hợp.
Quá trình đốt cháy xúc tác là khi các chất hữu cơ được làm nóng trong luồng không khí, dưới tác động của lớp xúc tác, đẩy nhanh phản ứng hóa học của các chất hữu cơ (hoặc phương pháp phá hủy hiệu quả), sự hiện diện của chất xúc tác làm cho các chất hữu cơ cần ít thời gian lưu giữ hơn và nhiệt độ thấp hơn khi phá hủy nhiệt so với phương pháp đốt trực tiếp. Chất xúc tác đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống đốt xúc tác. Chất xúc tác được sử dụng để lọc khí thải hữu cơ chủ yếu là muối kim loại và kim loại, bao gồm cả kim loại quý và không quý. Các chất xúc tác kim loại được sử dụng hiện nay chủ yếu là Pt, Pd, công nghệ trưởng thành, và hoạt động xúc tác cao, nhưng đắt tiền hơn và trong việc xử lý các chất hữu cơ halogen, chứa N, S, P và các yếu tố khác, chất hữu cơ dễ bị oxy hóa và các tác động khác để làm cho chất xúc tác bất hoạt. Chất xúc tác phi kim loại có nguyên tố nhóm chuyển tiếp coban, đất hiếm, v.v. Trong những năm gần đây, sự phát triển của chất xúc tác đã được tiến hành nhiều hơn trong và ngoài nước, và tập trung nhiều vào chất xúc tác kim loại không quý và có thể đạt được nhiều kết quả. Ví dụ, V2O5+MOX (M: kim loại chuyển tiếp)+chất xúc tác làm bằng kim loại quý được sử dụng để quản lý khí thải methanethiol và Pt+Pd+Cu để quản lý khí thải organol chứa nitơ.
Do tạp chất thường xuất hiện trong khí thải hữu cơ, rất dễ gây ngộ độc chất xúc tác, dẫn đến ngộ độc chất xúc tác (chất ức chế chủ yếu là phốt pho, chì, bismuth asen, thiếc, thủy ngân, kẽm ion sắt, halogen và như vậy. Chất xúc tác đóng vai trò tiết kiệm chất xúc tác, làm tăng diện tích hiệu quả của chất xúc tác, làm cho chất xúc tác có độ bền cơ học nhất định, giảm thiêu kết, cải thiện hoạt động xúc tác và vai trò ổn định. Vật liệu có thể làm chất mang chủ yếu là vanadi sắt AL2O3, amiăng, đất nung, than hoạt tính, kim loại, v.v., zui thường được làm bằng gốm sứ thường được làm thành lưới, hình cầu, hình trụ, hình chóp. Ngoài ra, những năm gần đây nghiên cứu khá nhiều và thành công có tính quang sôi đá. Đối với quá trình đốt cháy xúc tác, trọng tâm và điểm nóng của nghiên cứu trong tương lai sẽ vẫn là khám phá các chất xúc tác hoạt động cao và chất mang của chúng, xúc tác cơ chế oxy hóa.