三元催化器主要由壳体、减震层、载体、催化器等部分组成。
三元催化器安装在排气系统的歧管和消声器之间。作用是净化汽车排放的尾气。它可将汽车尾气排出的CO、 HC和NOx等有害气体，通过氧化和还原反应转变为无害的CO2、H2O和N2。
三元催化器包括一个化学反应室，在这里将有毒和有害气体变成害处较小的气体。三元催化器会将发动机排出的大约90%的CO，HC和NO，转变成CO2、N2和HO。混合气空燃比为理论值14.7：1燃烧时催化器才会以最大效率工作，为了保持正确的混合比，系统使用带氧传感器的闭环系统。
三元催化器故障主要有化学中毒及堵塞等失效。 这些故障表现出的现象为：车辆加速能力下降，动力不足；发动机油耗升高；三元催化器过热；三元催化器异响。造成三元催化器损坏、堵塞和失效的原因有以下几种。
1.高温失效
三元催化器高温失活的原因很简单，长期处于高温条件下会造成发动机失火，使未完全燃烧的混合气在催化器内部继续燃烧，从而发生剧烈的氧化放热反应，也可能是由于汽车突然制动、减速或连续高速行驶等原因。
因为发动机排气温度的变化范围很大，怠速时一般为300℃到400℃，中低速时一般为400℃到600℃，高速行驶时为900℃，如果三元催化器长期处于800℃以上的高温环境下，会让催化剂的吸氧能力迅速降低，催化剂的活性也会大大下降。
2.化学中毒
燃油和润滑油中的硫、磷以及抗爆剂中的铅、锰会产生一氧化碳，造成三元催化器中毒失效，它会吸附在催化剂的活性表面上，并形成一种化学吸附络合物，这种情况下往往是不可逆的，尤其是铅中毒之后只能更换。
3.积碳损坏
因积炭覆盖在三元催化剂和涂层表面而造成三元催化器失效为积炭失活，覆盖在涂层表面的积碳往往是一种含有碳、氢、硫、氮、氧、重金属等多种元素的混合物，积炭失活是目前导致三元催化器失效的主要原因之一。4.堵塞失效
三元催化器积碳堵塞是逐步形成的，常见的形式有乙醇汽油产生胶质积碳导致烧结堵塞，硫磷化学络合物烧结堵塞，铅锰金属沉积物烧结堵塞，发动机失火造成陶瓷载体烧熔堵塞，发动机失火造成三元催化器陶瓷载体和金属外壳之间的密封层部分高温老化，变成粉末后堵塞后半部陶瓷载体。