Τα θερμικά οξειδωτικά χρησιμοποιούνται ως μέθοδος ελέγχου της ρύπανσης για τον αέρα διεργασίας που περιέχει μικρά σωματίδια εύφλεκτων στερεών ή υγρών. Ο αέρας εξαγωγής σε βιομηχανικές συνθήκες μπορεί να είναι πολύ μολυσμένος και είναι λογικό να οξειδώνεται (καεί) όσο το δυνατόν περισσότερο, έτσι ώστε τα καυσαέρια να αποτελούνται από λίγο αλλά μη τοξικό άνθρακα (αιθάλη). Τα θερμικά οξειδωτικά χωρίζονται μερικές φορές σε οξειδωτικά χωρίς φλόγα, τα οποία χρησιμοποιούν αργή θέρμανση για την αποτέφρωση των ρύπων και σε θερμικά οξειδωτικά άμεσης φλόγας, τα οποία χρησιμοποιούν λοφία φλόγας. Τα θερμικά οξειδωτικά μπορεί επίσης να περιλαμβάνουν μια διαδικασία που ονομάζεται καταλυτική οξείδωση. Στην καταλυτική οξείδωση, οι οργανικές ενώσεις περνούν πάνω από ένα υλικό υποστήριξης επικαλυμμένο με έναν καταλύτη, συνήθως ένα ευγενές μέταλλο όπως η πλατίνα ή το ρόδιο, που ενθαρρύνει τους ρύπους στον αέρα να καούν. Τα καταλυτικά οξειδωτικά μπορούν να διασπάσουν τους ρύπους σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες από τα θερμικά οξειδωτικά που δεν έχουν καταλυτική δράση.
Η πιο σημαντική διάκριση μεταξύ των τύπων θερμικών οξειδωτικών είναι εάν είναι αναγεννητικοί ή αναρρωτικοί. Τα αναγεννητικά θερμικά οξειδωτικά χρησιμοποιούν κεραμικές κλίνες μεταφοράς θερμότητας για να ανακτήσουν όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια από τη διαδικασία οξείδωσης — συχνά έως και 90% έως 95%. Αυτές οι κλίνες μεταφοράς θερμότητας λειτουργούν ως εναλλάκτες θερμότητας, σε συνδυασμό με έναν θάλαμο συγκράτησης όπου οξειδώνονται τα οργανικά. Ένας ανακτητικός θερμικός οξειδωτής χρησιμοποιεί έναν εναλλάκτη θερμότητας με τη μορφή πλάκας, κελύφους ή σωλήνα για να θερμάνει τον αέρα εισαγωγής με τη θερμική ενέργεια από τη διαδικασία οξείδωσης. Αυτά τα συστήματα είναι λιγότερο αποτελεσματικά από τα αναγεννητικά θερμικά οξειδωτικά, ανακτώντας μόνο περίπου το 50% έως 75% της παραγόμενης θερμότητας.
Μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την αύξηση της απόδοσης των θερμικών οξειδωτικών είναι αυτή των συγκεντρωτών ρότορα. Οι συγκεντρωτές ρότορα μειώνουν τη συνολική ποσότητα αέρα που ρέει μέσω του συστήματος και αυξάνουν τη συγκέντρωση οργανικών στο ρεύμα οξείδωσης. Ο εισερχόμενος μολυσμένος αέρας ρέει μέσω ενός συνεχώς περιστρεφόμενου τροχού καλυμμένου με προσροφητικό παράγοντα. Καθαρός αέρας ρέει στην ατμόσφαιρα. Ο τροχός καθαρίζεται με την έκθεσή του σε ένα αέριο εκρόφησης, παράγοντας ένα μικρό, εξαιρετικά συγκεντρωμένο ρεύμα οργανικών ουσιών που μπορεί στη συνέχεια να οξειδωθεί αποτελεσματικά.
Η πιο σημαντική παράμετρος για τα θερμικά οξειδωτικά και τα καταλυτικά οξειδωτικά είναι η απόδοση καταστροφής τους, η οποία συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 90% και 99%. Όσο υψηλότερη είναι η αποτελεσματικότητα καταστροφής, τόσο λιγότεροι ρύποι απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα. Η κοινή μονάδα για τον καθορισμό της αποτελεσματικότητας καταστροφής είναι σε χιλιοστόγραμμα ανά κυβικό μέτρο πτητικών οργανικών ενώσεων. Για να επιτευχθούν αυτές οι αποδόσεις καταστροφής, τα καταλυτικά οξειδωτικά λειτουργούν στους 400 έως 600°F (περίπου 204-316°C), τα θερμικά οξειδωτικά στους 1000 έως 1800°F (περίπου 538-982°C).