汽車尾氣催化器主要由活性成分、載體、塗層和助劑組成。其核心是具有蜂窩孔道結構的陶瓷圓柱體，因陶瓷不耐衝撞和震盪，所以外面封裝鐵殼，夾層為石棉襯墊以起到支撐和保護作用。催化劑就塗於陶瓷載體的孔道中。活性成分包括貴金屬、非貴金屬和稀土摻雜型催化劑等，起到主要的催化作用。載體能夠提供有效表面和合適孔結構，使催化劑獲得一定的機械強度，提高催化劑熱穩定效能，目前應用最廣泛的是蜂窩陶瓷載體。塗層又被稱作“第二載體”，附著於載體的表面，可以增載入體的比表面積，一般採用γ-AlO，高溫下不穩定，會發生相變附著於載體的表面，增載入體的塗層γ-Al2O3使表面積降低助劑如一些稀土氧化物等，可以強化催化劑的熱穩定性，從而提高其使用效能。

其中，催化劑主要由Pt、Rh和Pd等貴金屬構成，貴金屬催化劑果好，但成本較高。但鈣鈦型氧化物、普通金屬（Cu等）等非貴金屬催化劑，成本較低，但催化效能遠不如貴金屬的催化作用。而用稀土摻雜貴金屬催化劑，能夠大大減少貴金屬用量，不僅降低了成本，同時保持較好的催化效果。