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，其主要作用是將汽車尾氣中的有害氣體一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）通過氧化和還原作用轉化為無害的二氧化碳、水和氮氣。
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，催化器中的淨化劑（主要由貴重金屬如鉑、銠、鈀等組成）增強這三種氣體的活性，促使其進行氧化-還原化學反應。在這些反應中，一氧化碳在高溫下被氧化成無色、無毒的二氧化碳氣體；碳氫化合物同樣在高溫下被氧化，轉化為水和二氧化碳；氮氧化合物則被還原為氮氣和氧氣。這樣，原本的有害氣體被轉化為無害氣體，有效淨化了汽車尾氣。