三元催化装置工作温度通常不能超过800℃。但是，如果发动机的某缸燃烧不良(这种情况经常出现，像火花塞、高压线的故障)，排气中会有过量的未燃烧的燃料气体，这些气体在排出发动机后会在排气包内燃烧，这将导致三元催化装置由于工作温度太高而失效或损坏。
下列故障可能引起催化器过热。过久的怠速运转(最好不应超过3Omin)；点火时刻过迟；个别缸不工作；火花塞跳火试验时间过长；汽缸压力测量时间过长；行驶中关闭点火开关滑行；喷油正常，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