三元催化器是安裝在汽車排氣系統中的重要機外淨化裝置，其核心作用是將汽車尾氣中的一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等有害氣體通過氧化和還原反應轉化為無害的二氧化碳、水和氮氣，從而淨化汽車尾氣。
三元催化器的工作原理是，當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時，其中的淨化劑會增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使它們進行氧化-還原化學反應。在這些反應中，CO在高溫下氧化成無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳；NOx則還原成氮氣和氧氣。這樣，原本有害的氣體被轉化為無害氣體，實現了對汽車尾氣的有效淨化。
此外，三元催化器的載體部件通常是由多孔陶瓷材料或金屬製成，安裝在特製的排氣管中。它上面覆蓋有一層鉑、銠、鈀等貴重金屬和稀土塗層，這些物質本身不參與催化反應，但可以提升反應效率。