三元催化器位于发动机排气管前端，前后氧传感器之间。

它位于汽车排气总管的第一段鼓包里面，形状类似于一个军用水壶，被安装在汽车的排气系统当中，是整个排气系统中极为重要的一个机外净化装置。需要注意的是，不是每辆车都只有一个三元催化器，有些车可能有两个。三元催化反应器类似于消声器。

三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。之所以称为载体，是因为它本身并不参与催化反应，而是覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。它的作用是将废气中的有害气体转化为无害气体。三元催化器通过氧化和还原反应，将一氧化碳氧化成二氧化碳，将碳氢化合物氧化成水和二氧化碳，将氮氧化合物还原成氮气和氧气。这三种有害气体都变成了无害气体。

三元催化剂最低要在250摄氏度时起反应，温度过低时，转换效率会急剧下降；而催化剂的活性温度(最佳的工作温度)是400℃到800℃左右，过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比(14.7：1)下，催化转化的效果也最好。

三元催化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂会增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促进它们进行一定的氧化还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H2O)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。这样，三种有害气体变成了无害气体，使汽车尾气得以净化。

三元催化器早期失效的原因有以下几点需要注意：不要使用含铅汽油，不要长时间进行急速运转(开环控制状态)，不要让发动机转速忽快忽慢，点火时间不要过迟，不要长时间启动不着，不要长时间拔出高压线试火，测量气缸压力时，要拔下燃油泵的中控接头，避免混合气偏浓的诸多因素，如喷油器关闭不严、燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等。催化转化器只要正确使用，一般不需要维护，但如果需要更换时一定要与发动机匹配。