Khí thải của ô tô không chỉ chứa carbon dioxide và nước. Nó còn mang theo carbon monoxide, oxit nitơ và hydrocarbon chưa cháy hết, tất cả đều gây hại. Bộ chuyển đổi xúc tác làm sạch khí thải đó. Nó nằm trong ống xả và sử dụng chất xúc tác, thường là bạch kim, paladi và rhodium, để chuyển đổi các chất gây ô nhiễm đó thành các khí ít độc hại hơn.

Quá trình hóa học diễn ra qua hai giai đoạn. Chất xúc tác khử chuyển hóa oxit nitơ thành nitơ và oxy. Chất xúc tác oxy hóa chuyển hóa carbon monoxide và hydrocarbon thành carbon dioxide và nước. Bộ chuyển đổi ba chiều hiện đại xử lý cả hai giai đoạn và cũng quản lý việc lưu trữ oxy để giữ cho hỗn hợp cân bằng. Nó chỉ hoạt động khi động cơ vận hành ở tỷ lệ không khí-nhiên liệu chính xác, đó là lý do tại sao cảm biến oxy và máy tính động cơ là một phần của hệ thống.

Bộ chuyển đổi xúc tác lần đầu tiên được yêu cầu sử dụng tại Hoa Kỳ vào năm 1975. Chúng đã làm giảm đáng kể lượng khí thải từ xe cộ. Xăng pha chì phải được loại bỏ dần vì chì làm nhiễm độc chất xúc tác. Chỉ riêng điều đó thôi đã là một thắng lợi lớn cho sức khỏe cộng đồng.

Bộ chuyển đổi xúc tác rất có giá trị, và bọn trộm biết điều đó. Kim loại bên trong có giá trị hàng trăm đô la. Tình trạng trộm cắp bộ chuyển đổi xúc tác đã gia tăng trong những năm gần đây, khiến một số chủ xe phải lắp đặt tấm chắn bảo vệ và một số tiểu bang phải siết chặt luật về phế liệu kim loại.