Terminiai oksidatoriai naudojami kaip proceso oro, kuriame yra mažų degiųjų kietųjų dalelių arba skysčių, taršos kontrolės metodas. Išmetamas oras pramoninėse patalpose gali būti labai užterštas, todėl prasminga kuo daugiau jo oksiduoti (sudeginti), kad išmetamosiose dujose būtų mažai, bet netoksiškos anglies (suodžių). Terminiai oksidatoriai kartais skirstomi į ne liepsnos oksidatorius, kurie naudoja lėtą kaitinimą, kad sudegintų teršalus, ir tiesioginės liepsnos terminius oksidatorius, kuriuose naudojami liepsnos stulpeliai. Terminiai oksidatoriai taip pat gali apimti procesą, vadinamą katalizine oksidacija. Katalizinės oksidacijos metu organiniai junginiai pereina per pagrindinę medžiagą, padengtą katalizatoriumi, dažniausiai tauriuoju metalu, pavyzdžiui, platina ar rodiu, kuris skatina ore esančius teršalus degti. Kataliziniai oksidatoriai gali suskaidyti teršalus daug žemesnėje temperatūroje nei terminiai oksidatoriai, neturintys katalizinio poveikio.
Svarbiausias skirtumas tarp terminių oksidatorių tipų yra tai, ar jie yra regeneraciniai, ar rekuperaciniai. Regeneraciniai terminiai oksidatoriai naudoja keraminius šilumos perdavimo sluoksnius, kad iš oksidacijos proceso atgautų kuo daugiau energijos – dažnai net 90–95%. Šios šilumos perdavimo sluoksniai veikia kaip šilumokaičiai, sujungti su sulaikymo kamera, kurioje oksiduojamos organinės medžiagos. Rekuperacinis terminis oksidatorius naudoja šilumokaitį plokštės, apvalkalo arba vamzdžio pavidalu, kad šildytų įsiurbiamą orą naudojant oksidacijos proceso šiluminę energiją. Šios sistemos yra mažiau efektyvios nei regeneraciniai terminiai oksidatoriai, atgaunančios tik apie 50–75 % pagamintos šilumos.
Viena technologija, naudojama šiluminių oksidatorių efektyvumui padidinti, yra rotorinių koncentratorių. Rotoriniai koncentratoriai sumažina bendrą per sistemą tekančio oro kiekį ir padidina organinių medžiagų koncentraciją oksidacijos sraute. Įeinantis užterštas oras teka per nuolat besisukantį ratą, padengtą adsorbentu. Švarus oras patenka į atmosferą. Ratas valomas veikiant jį desorbcinėmis dujomis, todėl susidaro mažas, labai koncentruotas organinių medžiagų srautas, kuris gali būti efektyviai oksiduojamas.
Svarbiausias terminių oksidatorių ir katalizinių oksidatorių parametras yra jų sunaikinimo efektyvumas, kuris paprastai svyruoja nuo 90% iki 99%. Kuo didesnis naikinimo efektyvumas, tuo mažiau teršalų patenka į atmosferą. Bendras sunaikinimo efektyvumo nustatymo vienetas yra miligramai kubiniame metre lakiųjų organinių junginių. Norint pasiekti tokį naikinimo efektyvumą, kataliziniai oksidatoriai veikia 400–600 °F (apie 204–316 °C), terminiai oksidatoriai – 1000–1800 °F (apie 538–982 °C) temperatūroje.