Ένα καταλυτικό οξειδωτικό, ή καταλυτικός μετατροπέας, είναι ένα εξάρτημα αυτοκινήτου που βρίσκεται στο σύστημα εξάτμισης. Οξειδώνει (καίει) μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογονάνθρακες, χρησιμοποιώντας πλατίνα και παλλάδιο/ρόδιο ως καταλύτες, ενώ μειώνει (διαχωρίζει το άτομο οξυγόνου αντί να το προσθέτει) οξείδια του αζώτου για να δημιουργήσει άζωτο. Αυτό μειώνει σημαντικά τις τοξικές εκπομπές από την εξάτμιση και μειώνει την αιθαλομίχλη.
Οι καταλυτικοί οξειδωτές έγιναν ευρέως διαδεδομένοι αφού οι κανονισμοί για τις εκπομπές αυτοκινήτων έγιναν υποχρεωτικοί σε εθνικό επίπεδο στις ΗΠΑ το 1968. Τώρα χρησιμοποιούνται στα περισσότερα αυτοκίνητα σε όλο τον κόσμο. Επειδή τα καταλυτικά οξειδωτικά δεν μπορούν να λειτουργήσουν παρουσία μολύβδου, η εισαγωγή τους προκάλεσε τη σταδιακή κατάργηση της βενζίνης με μόλυβδο. Τα καταλυτικά οξειδωτικά χρησιμοποιούνται επίσης σε βιομηχανικές διεργασίες για τη μείωση των επιβλαβών εκπομπών, αλλά η πιο κοινή εμφάνισή τους είναι στα αυτοκίνητα.
Στην ιδανική περίπτωση, τα υποπροϊόντα ενός κινητήρα αυτοκινήτου είναι μόνο διοξείδιο του άνθρακα, νερό και λίγο άζωτο. Αυτό είναι παρόμοιο με τη χημική παραγωγή των ζώων. Αλλά στην πράξη, η διαδικασία καύσης σε έναν κινητήρα δεν είναι ποτέ 100% αποτελεσματική, αφήνοντας πίσω θερμούς, αλλά άκαυστους υδρογονάνθρακες. Πριν από τη δεκαετία του 1960, αυτές οι εκπομπές είχαν επιτραπεί να διαφύγουν στην ατμόσφαιρα, μέχρι να γίνει αντιληπτό ότι αποτελούσαν κίνδυνο για τη δημόσια και περιβαλλοντική υγεία. Τώρα, τα καταλυτικά οξειδωτικά που τοποθετούνται στην εξάτμιση ενός αυτοκινήτου οξειδώνουν γρήγορα ένα μεγάλο ποσοστό των εναπομεινάντων άκαυστων υδρογονανθράκων, με αποτέλεσμα καθαρότερες εκπομπές ρύπων. Ωστόσο, η ταχύτητα με την οποία πρέπει να λειτουργούν τα καταλυτικά οξειδωτικά για να πιάσουν άκαυστους υδρογονάνθρακες προτού πετάξουν έξω από την εξάτμιση θέτει όρια στο πόσο αποτελεσματική μπορεί να είναι η διαδικασία οξείδωσης.
Η ποιότητα των καταλυτικών οξειδωτικών αυξάνεται σταθερά με την πάροδο των ετών, με αποτέλεσμα τα αυτοκίνητα να είναι πιο καθαρά και καθαρότερα. Εξακολουθεί να είναι δύσκολη η μείωση των εκπομπών CO2 (διοξείδιο του άνθρακα). Το CO2 δεν μπορεί να οξειδωθεί σε τίποτα πιο αβλαβές και είναι γνωστό αέριο του θερμοκηπίου, που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη.
Τα καταλυτικά οξειδωτικά στα αυτοκίνητα λειτουργούν σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία, περίπου 750°F (400°C). Στη βιομηχανία, οι καταλυτικοί μετατροπείς μπορεί να είναι δεκάδες φορές μεγαλύτεροι από αυτούς που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα και αρκετές φορές θερμότεροι. Τα τυπικά υποσυστατικά των καταλυτικών οξειδωτικών περιλαμβάνουν έναν καυστήρα γραμμής, την κλίνη καταλύτη και τον εναλλάκτη θερμότητας. Η κλίνη του καταλύτη έχει συνήθως τη μορφή κεραμικών κεραμικών ή κεραμικών χαντρών που καλύπτονται στον καταλύτη.