该方法是将喷漆废气导入至燃烧系统后，在热氧化的作用下，使废气中的某些成分进行燃烧，从而变成对自然环境无害，或是可进一步回收处理的物质。该方法是现代工业喷漆废气治理较为常见的方法之一。针对不同的操作方法，可分成三种不同的处理工艺。

1、直接燃烧法

对于大部分废气来说，在超过500 ℃的高温环境下，通常可以自行燃烧，且废气会随着温度的提升，燃烧速度也在不断加剧。但对这类废气进行处理时，可将其导出到燃烧装置内后，直接在高温点燃即可。通常来说，该方法可以应用到浓度非常高的废气当中，由于废气自身存在较高的燃烧热值，因而无需放入辅助燃料也可使废气持续燃烧。在时间充足，温度处于较高范围，且内部氧气充足时，大部分废气成分可全部燃烧，其治理效率超过95%。

2、热力燃烧法

若废气成分浓度在气体爆炸下限时，燃烧的热量并不是很多，无法超过600 ℃，这种情况下，则无法通过明火点烟， 应先将废气进行预处理，使其温度达到600 ℃后，再对废气燃烧。在预处理时，主要是通过添加燃料进行燃烧的方式，是向废气中输送一定热量，将废气与添加燃料混合到一起后，即可确保废气正常燃烧。通过热力燃烧处理，不仅能够清理废气中的有机物，而且还有一定的粉尘处理作用，其装置结构较为简单，用地面积较少，维修成本不高，但操作成本高，并伴有回火风险。

3、催化燃烧法

若废气成分低于爆炸下限，但在其中加入适当的催化剂后，能够提升化学反应速率，使废气温度提升到300±100℃ 后，则能够自行燃烧，且无需较长的时间与较高的温度条件， 即可对有机废气进行分解，变成自然界中常见的H2O与CO2。在实际应用中，该方法通常会应用到浓度较高的喷漆废气治理工作中，同时该方法还具有以下诸多优势：操作时的温度并不是很高，废气燃烧时非常安全，无需对燃料进行预热，对保温要求较低，反应速度快，治理装置体系较小，使用非常方便等。但也存在一些缺陷，如治理装置建设投资高，需要使用大量催化剂，因而会提升废气处理的成本；且随着催化剂的使用，会导致其催化性能逐渐降低，影响催化燃烧效果，所以要不断添加新的催化剂；