將有機廢氣加熱升溫至760～820℃左右，使廢氣中的VOC氧化分解,成為無害的CO2和H2O；氧化時的高溫氣體的熱量被蓄熱體“貯存”起來，用于預熱新進入的有機廢氣，從而節省升溫所需要的燃料消耗，降低運行成本。
待處理有機廢氣經引風機作用進入蓄熱A室的陶瓷介質層（該陶瓷介質“貯存”了上一循環的熱量），蓄熱陶瓷釋放熱量，溫度降低，而有機廢氣吸收熱量，溫度升高，廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進入氧化室。此時廢氣溫度的高低取決于陶瓷體體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結構。

  在氧化室中，有機廢氣再由燃燒器補償加熱升溫至設定的氧化溫度。使其中的有機物被分解成二氧化碳和水。由于廢氣已在蓄熱室內預熱，燃燒器的燃料用量大為減少。氧化室有兩個作用：一是保證廢氣能達到設定的氧化溫度，二是保證有充分氧化的停留時間。氧化后高溫氣體經蓄熱B室陶瓷蓄放熱轉降溫后排放，一般情況下排氣溫度比進氣溫度高約～70℃左右。
  循環周期完成后，進氣與出氣閥門進行一次切換，進入下一個循環周期，廢氣由蓄熱室B進入，蓄熱室A排出。凈化率可達到95%以上。三室蓄熱廢氣焚燒爐（RTO）與兩室工作原理一樣，不同地方在于多一道吹掃程序。切換之前，已被凈化的氣體經反吹室清掃上道進氣內及管路殘留有機物。這樣可使廢氣的凈化率更高，可達到98%以上。

1. 二室RTO工作原理

  待處理的低溫廢氣經引風機進入蓄熱室1，陶瓷蓄熱體釋放熱量溫度降低，而有機廢氣升至較高的溫度后進入氧化室，在氧化室中燃燒器燃燒補充熱量，使廢氣升至設定的氧化溫度（760℃），廢氣中的有機成分被分解成CO2和H2O。由于廢氣在蓄熱室內已被預熱，外加燃料的用量較少。
  凈化后的高溫廢氣離開氧化室，進入蓄熱室2，釋放熱量，溫度降低后由排氣風機經煙囪向空排放。而蓄熱室2的陶瓷蓄熱體吸熱，“貯存”大量的熱量（用于下個循環加熱廢氣）。
  一個循環完成后，進氣與出氣閥門進行一次切換，改變氣流方向（進入下一循環）。廢氣由蓄熱室2進入，凈化后的氣體由蓄熱室1排放。如此不斷地交替進行。

2.  三室RTO工作原理

  待處理的低溫有機廢氣在入口風機作用下進入蓄熱室1的陶瓷介質層，（該陶瓷介質已經把上一循環的熱量“貯存”起來），陶瓷釋放熱量溫度降低，而有機廢氣升至較高的溫度之后進入燃燒室。在燃燒室中，燃燒器燃燒燃料放熱，使廢氣升至設定的氧化溫度760℃，廢氣中的有機物被分解成CO2和H2O。由于廢氣經過蓄熱室預熱，廢氣氧化也釋放一定的熱量，所以燃燒器燃料的用量較少。氧化室有兩個作用：一是保證廢氣能達到設定的氧化溫度，二是保證有足夠的停留時間使廢氣充分氧化。

  
  廢氣成為凈化的高溫氣體后離開燃燒室，進入蓄熱室2（上兩個循環陶瓷介質已被冷卻吹掃），釋放熱量，溫度降低后排放，而蓄熱室2的陶瓷吸熱，“貯存”大量的熱量（用于下個循環加熱使用）。蓄熱室3在這個循環中執行吹掃功能。完成后，蓄熱室的進氣與出氣閥門進行一次切換，蓄熱室2進氣，蓄熱室3出氣，蓄熱室1吹掃；再下個循環則是蓄熱室3進氣，蓄熱室1出氣，蓄熱室2吹掃，如此不斷地交替進行。五室RTO的運行原理與三室RTO類似，五個蓄熱室為二進二出一清掃。
 

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