Trong xử lý khí thải bằng nhiệt, các chất ô nhiễm có thể bị oxy hóa được chuyển hóa thông qua quá trình đốt cháy (oxy hóa) với oxy trong không khí, không có sự tham gia của chất xúc tác, thành các chất thân thiện với môi trường hoặc các chất có thể được tách ra bằng các công đoạn làm sạch phía sau.