Niepełne spalanie może wytwarzać wiele różnych produktów ubocznych w zależności od spalanego paliwa. W wielu przypadkach substancje te mogą być toksyczne. Na przykład, niepełne spalanie węglowodorów wytwarza tlenek węgla, trujący gaz. Sadza, wodór i tlenki azotu są innymi powszechnymi produktami ubocznymi niecałkowitego spalania.
Całkowite spalanie paliwa węglowodorowego powoduje powstanie bardzo niewielu produktów ubocznych, przede wszystkim dwutlenku węgla i wody oraz kilku tlenków. Jeśli nie ma wystarczającej ilości tlenu do całkowitego spalenia lub jakiś radiator zakłóca proces spalania, paliwo nie pali się całkowicie. To częściowe utlenianie węglowodorów powoduje, że cząsteczki nie ulegają całkowitemu rozkładowi, uwalniając potencjalnie toksyczne substancje do atmosfery.
Jedną z powszechnych metod redukcji tych potencjalnie toksycznych produktów ubocznych jest spalanie produktów spalania w dopalaczu lub stosowanie katalizatora w celu zmiany składu spalin. Katalizator w samochodzie to drugi typ urządzenia, wykorzystujący metale szlachetne do utleniania spalin. Nowoczesne katalizatory mogą utleniać tlenek węgla do dwutlenku węgla, przekształcać niespalone cząstki paliwa w dwutlenek węgla i wodę oraz redukować tlenek azotu do azotu i tlenu. Urządzenia te mogą znacznie zmniejszyć, ale nie całkowicie wyeliminować produkty uboczne niecałkowitego spalania.
