催化燃燒式可燃氣體探測器為應用最廣泛的低成本可燃氣體傳感器。在一定溫度條件下，可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發生無焰燃燒，載體溫度就升高，通過它內部的鉑絲電阻也相應升高，從而使平衡電橋失去平衡，輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。通過測量鉑絲的電阻變化的大小，就知道可燃性氣體的濃度。
催化燃燒式可燃氣體探測器包含一對很小的被稱為“珠”(bead)的元件。其中一顆是檢測元件，由一個電加熱的鉑金線圈制成，外面覆蓋了兩層物質，里層是陶瓷基料，外層則是催化劑。另一顆為補償元件，它跟檢測元件類似，只是沒有催化劑層。兩個元件分別位于惠斯通電橋電路對立的兩個支路上，檢測元件與可燃氣體發生反應，補償元件則不會反應，只對外部溫度或濕度變化起補償作用。
正常時，對鉑金線圈通以電流，使檢測元件保持450-500℃高溫，當接觸可燃氣體后，檢測元件發生催化燃燒反應，使鉑金線圈溫度升高，電阻值上升，通過惠斯通電橋精確測量元件的阻值變化，就可以計算出樣品氣體的濃度。
但是我們要注意的是催化燃燒式檢測的實現是有條件的，必須保證檢測環境中包含足夠的氧氣，在無氧的環境下這種催化燃燒式可燃氣體探測器可能無法檢測任何可燃性氣體。另外某些硫化合物、含鉛化合物、硅類、磷化合物、硫化氫和鹵代烴可能會使催化燃燒式可燃氣體探測器中毒或抑制，如果被檢測的環境中含有上述物質應選用抗上述物質的傳感器。
