Termiska oxidationsmedel används som en metod för föroreningskontroll för processluft som innehåller små partiklar av brännbara fasta ämnen eller vätskor. Frånluften i industriella miljöer kan vara mycket förorenad, och det är vettigt att oxidera (bränna) så mycket av den som möjligt, så att avgaserna består av lite men ogiftigt kol (sot). Termiska oxidationsmedel delas ibland in i icke-flamma oxidatorer, som använder långsam uppvärmning för att förbränna föroreningar, och direkta flamma termiska oxidationsmedel, som använder låga plymer. Termiska oxidationsmedel kan också innefatta en process som kallas katalytisk oxidation. Vid katalytisk oxidation passerar organiska föreningar över ett bärarmaterial belagt med en katalysator, vanligtvis en ädelmetall som platina eller rodium, som uppmuntrar föroreningarna i luften att brinna. Katalytiska oxidationsmedel kan bryta ner föroreningar vid mycket lägre temperaturer än termiska oxidationsmedel som saknar katalytisk verkan.
Den mest betydande skillnaden mellan typer av termiska oxidationsmedel är om de är regenerativa eller återhämtande. Regenerativa termiska oxidationsmedel använder keramiska värmeöverföringsbäddar för att återvinna så mycket energi som möjligt från oxidationsprocessen – ofta så mycket som 90 % till 95 %. Dessa värmeöverföringsbäddar fungerar som värmeväxlare, kopplade till en retentionskammare där de organiska materialen oxideras. En rekuperativ termisk oxidator använder en värmeväxlare i form av en platta, skal eller rör för att värma inluften med den termiska energin från oxidationsprocessen. Dessa system är mindre effektiva än regenerativa termiska oxidationsmedel och återvinner endast cirka 50 % till 75 % av den alstrade värmen.
En teknik som används för att öka effektiviteten hos termiska oxidationsmedel är rotorkoncentratorer. Rotorkoncentratorer minskar den totala mängden luft som strömmar genom systemet och ökar koncentrationen av organiska ämnen i oxidationsströmmen. Den inkommande förorenade luften strömmar genom ett kontinuerligt roterande hjul täckt med ett adsorberande medel. Ren luft strömmar ut i atmosfären. Hjulet rengörs genom att utsätta det för en desorptionsgas, vilket ger en liten, högkoncentrerad ström av organiska ämnen som sedan effektivt kan oxideras.
Den viktigaste parametern för termiska oxidationsmedel och katalytiska oxidationsmedel är deras destruktionseffektivitet, som vanligtvis varierar mellan 90 % och 99 %. Ju högre destruktionseffektivitet, desto mindre föroreningar släpps ut i atmosfären. Den gemensamma enheten för att specificera destruktionseffektivitet är i termer av milligram per kubikmeter flyktiga organiska föreningar. För att uppnå dessa destruktionseffektiviteter arbetar katalytiska oxidationsmedel vid 400 till 600°F (ca 204-316°C), termiska oxidatorer vid 1000 till 1800°F (ca 538-982°C).