Les catalyseurs utilisés sont à “trois voies” (ou trivalents). Il sont utilisés pour réduire les substances nuisibles existant dans les gaz d'échappement et notamment le CO (monoxyde de carbone), les HC (hydrocarbures imbrûlés) et les NOx (oxydes d'azote). Le catalyseur comporte un support particulier à “nid d’abeille”, dont la couche d'oxyde d'aluminium qui le recouvre lui confère la rugosité nécessaire à augmenter remarquablement la surface exposée au passage des gaz d'échappement. Sur l’oxyde sont posées des substances actives qui contribuent à réduire les éléments nuisibles. Ces substances sont typiquement le platine et le rhodium. La première substance (platine) permet l'oxydation (combinaison avec l'oxygène) du CO et des HC. La deuxième substance (rhodium) permet la réduction (combinaison avec le CO) des NOx. Afin que le CO et les HC puissent s'oxyder en formant de l'eau et de l'anhydride carbonique et que les NOx puissent se réduire en formant de l'azote et de l'anhydride carbonique, il faut que les gaz d'échappement contiennent une quantité d'oxygène précise et que le mélange air - carburant soit fait dans les proportions correctes. Ce résultat a été atteint grâce au système sophistiqué d'alimentation utilisé sur le modèle Testastretta, susceptible de doser avec précision extrême le mélange air /essence.
Pour fonctionner correctement, le catalyseur doit atteindre des températures approchant de 800° C et jamais inférieures à 300 C. Il ne faut toutefois jamais aller au-delà de la valeur maximum indiquée car le catalyseur serait irréparablement endommagé. Il faut donc que dans l'élément de post-traitement des gaz d'échappement ne se déposent jamais de quantités importantes de carburant imbrûlé, dont la combustion ferait monter en flèche la température. C'est pourquoi le système d'allumage - injection doit fonctionner toujours parfaitement (aucun raté d'allumage ne doit jamais s'avérer ). Il ne faut d'autant moins pousser le véhicule clé de contact et bouton ENGINE STOP en position ON, du fait que, si le moteur ne démarre pas, l'essence imbrûlée entrerait dans le système d'échappement, en se déposant sur les catalyseurs. Avec un système d'échappement catalysé il faut bien sûr utiliser uniquement de l'essence sans plomb. Cette substance se déposerait en effet sur les éléments actifs en limitant de manière importante l'action sur les éléments nuisibles des gaz d'échappement.