Bei einer unvollständigen Verbrennung können je nach verbranntem Brennstoff verschiedene Nebenprodukte entstehen. In vielen Fällen können diese Stoffe giftig sein. Beispielsweise entsteht bei der unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Kohlenmonoxid, ein giftiges Gas. Ruß, Wasserstoff und Stickoxide sind weitere häufige Nebenprodukte unvollständiger Verbrennung.
Die vollständige Verbrennung eines Kohlenwasserstoff-Brennstoffs führt zu sehr wenigen Nebenprodukten, hauptsächlich Kohlendioxid und Wasser zusammen mit einigen Oxiden. Wenn nicht genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden ist oder eine Wärmesenke den Verbrennungsprozess stört, verbrennt der Brennstoff nicht vollständig. Diese partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen führt zu Molekülen, die nicht vollständig abgebaut werden und potenziell giftige Substanzen in die Atmosphäre freisetzen.
Eine übliche Methode zur Reduzierung dieser potenziell toxischen Nebenprodukte besteht darin, entweder die Abgasprodukte in einem Nachbrenner zu verbrennen oder einen Katalysator zu verwenden, um die Zusammensetzung des Abgases zu ändern. Der Katalysator in einem Auto ist der zweite Gerätetyp, der Edelmetalle verwendet, um Abgase zu oxidieren. Moderne Katalysatoren können Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidieren, unverbrannte Kraftstoffpartikel in Kohlendioxid und Wasser umwandeln und Stickoxide in Stickstoff und Sauerstoff reduzieren. Diese Geräte können die Nebenprodukte einer unvollständigen Verbrennung erheblich reduzieren, aber nicht vollständig eliminieren.