从化学角度来看,内燃机中燃油燃烧是一种化学反应。燃油在一定的压力和温度下,与空气中的成分发生反应,反应产生的能量推动活塞往复运动做功。氧气和氮气是空气中含量较多的成分,燃油的主要成分是烃类,主要由C、H元素组成。燃油与氧气发生反应,完全燃烧是CO2和H2O。不完全燃烧时,会产生有害气体CO。而空气中的氮气在高温下也会和氧气发生反应,生成温室气体NOx。另外不完全燃烧,尾气中也含有THC。
CO、NOx、THC和颗粒物都是尾气中的有害成分,如何妥善的消除这些有害成分是尾气处理的最棘手的问题。