촉매가 존재할 때, 질소 산화물은 암모니아에 의해 약 150 ~ 450 ℃ 정도에서 질소와 수증기로 환원된다. 암모니아는 연소 후 배출되는 이산화탄소, 일산화탄소, 수소, 수증기, 탄화수소, 질소 산 화물 등의 기체가 혼합되어 있을 때, 질소 산화물에만 선택적으로 환원 반응을 일으킨다. 일반적으로 잘 설계된 촉매 환원 공정을 보면, 1 mole의 NO에 대해 약 0.61에서 0.90 mole의 암모니아를 주입하여 60 ~ 85%의 NO를 제거하고, 반응하지 않은 암모니아는 1~5ppm정도 되게 된다.

암모니아의 양을 증가시키면 NO의 제거율은 증가하여 95%까지 가능하나, 반응하지 않은 암모니아의 배출이 증가하게 되어 또 다른 대기 오염원이 된다. 보통 촉매 환원 공정의 최적온도는 300 - 400 ℃ 부근으로 알려져 있다.

이보다 낮은 온도에서는 환원 반응 속도가 낮고, 더 높은 온도에서는 촉매의 영향이 적다.