三元催化裝置工作溫度通常不能超過800℃。但是，如果發動機的某缸燃燒不良(這種情況經常出現，像火花塞、高壓線的故障)，排氣中會有過量的未燃燒的燃料氣體，這些氣體在排出發動機後會在排氣包內燃燒，這將導致三元催化裝置由於工作溫度太高而失效或損壞。
下列故障可能引起催化器過熱。過久的怠速運轉(最好不應超過3Omin)；點火時刻過遲；個別缸不工作；火花塞跳火試驗時間過長；汽缸壓力測量時間過長；行駛中關閉點火開關滑行；噴油正常，但长时间启动不着火；混合气过浓。使混合气过浓的其它因素有：喷油器关闭不严、燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等等。混合气偏浓故障会在排气管冒黑烟、油耗上升等现象中反映出来