三元催化剂是由壳体、缓冲层、载体和催化剂等部分组成，主要安装在汽车排气系统的歧管和消声器之间。它的作用是通过氧化和还原反应来转化汽车尾气排放的CO、HC、NOx等有害气体为无害的CO2、H2O、N2。三元催化剂设有化学反应室，在此将有毒气体和有害气体转化为无害气体。它能够将发动机排放的约90%的CO、HC、NO转化为CO2、N2、HO。

为了让催化剂最大效率地工作，混合气空燃比必须为理论值的14.7:1燃烧。因此，使用了带氧传感器的闭环系统来保持正确的混合比。然而，三元催化剂的故障主要有化学中毒和堵塞等问题，例如车辆加速能力下降、动力不足、发动机油耗上升、三元催化剂过热和发出异响。

高温失效是三元催化剂的主要故障之一，长期处于高温条件会导致催化剂活性快速下降。化学中毒指的是燃料和润滑油中的化学物质在催化剂上分解形成的氧化化合物，这种情况下往往不可逆。积碳失活和堵塞故障是由于积碳覆盖和堆积导致催化剂内部通道被堵塞。