Un convertisseur catalytique transforme les émissions nocives émises par l'échappement de la voiture en gaz moins nocifs avant qu'ils ne soient rejetés dans l'atmosphère. Il comprend un catalyseur chimique (généralement des métaux précieux comme le platine et le rhodium), des matériaux de transport en métal ou en céramique, un boîtier et différents dispositifs régulateurs qui contrôlent le processus.
Selon sa conception, le convertisseur catalytique transforme par oxydation le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone et en eau ou il réduit les oxydes d’azote en azote et en oxygène.
Un convertisseur catalytique efficace peut réduire jusqu’à 90 % du taux de polluants des gaz d’échappement. Les voitures utilisent des convertisseurs catalytiques trifonctionnels (moteurs à essence) et des convertisseurs catalytiques à oxydation (moteurs diesel) présentant jusqu'à deux convertisseurs principaux et quatre primaires selon le moteur.