燃烧法主要分为RTO蓄热式燃烧技术和RCO催化燃烧技术、TO、CO等。其原理是通过直接燃烧或者添加催化剂进行低温燃烧，利用“烧”将有机废气降解为水和二氧化碳。
燃烧法作为目前处理效率和效果比较理想的一种工艺，虽然它的价格相对较高，运行成本也不低，但已得到大多数专家和一些地方、市级环保部门的认可，甚至被制定为主要的处理工艺。然而，VOCs处理涉及到许多行业。从市场上的数量来看，可能只有不到1%的用户有条件考虑焚烧工艺。该工艺投资大，运行维护费用高。

(一)非催化类燃烧
因RTO蓄热燃烧方式的燃烧室内温度一般不低于750度，特别是TO炉甚至高达1000度，因此，会产生燃料型氮氧化物。氮氧化物按生成机理的不同分为三类：热力型、快速型和燃料型，其中燃料型占60%_95%。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物或空气中的氮气经过热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
因此，非RCO催化燃烧所需的燃烧温度较高，虽然高温有利于VOCs 的去除，但同时会产生一些不良的后果：像直接燃烧法，燃烧温度过高会导致烟气中产生二次污染;对于蓄热式热力燃烧法，燃烧温度过高容易导致切换阀门等部件损坏。
(二)催化类燃烧
在有机废气的RCO催化燃烧工艺中，若采用自来水作为水喷淋进行预处理，水中的氯离子及有机物质自带的氯离子在催化燃烧室内(200~500度)很容易生成二恶英。
而VOCs处理设备上均无高温高温装置用于促使二恶英的分解，因此，气体在燃烧过程中产生的二恶英将直接排放至到大气。再者，又因催化剂的存在，所以对VOCs废气组成要求较高，当废气中含有粉尘、水蒸气和S、Cl 等元素时容易导致催化剂堵塞、中毒、失活。