三元催化器的主要作用是将汽车尾气排放的有害气体，如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx），通过氧化和还原作用转化为无害的二氧化碳（CO2）和水（H2O）以及氮气（N2）。这种转化过程是在催化剂的作用下进行的，因此被称为催化转化。
三元催化器由三个主要部分组成：载体（通常是多孔陶瓷材料）、贵金属涂层（如铂、铑、钯等贵重金属和稀土元素）以及一个或多个转换层。这些组成部分共同作用，使得三元催化器能够在较低的温度下高效地消除有害气体。
安装在三元催化器之前的排气系统组件（如消声器、触媒转化器等）也会对减少尾气排放有所帮助，但它们无法完全消除所有的有害物质。因此，三元催化器被认为是汽车排气系统中最重要的机外净化装置，对于降低空气污染和保护环境具有重要意义。