La combustión incompleta puede producir una variedad de subproductos diferentes, dependiendo del combustible quemado. En muchos casos, estas sustancias pueden ser tóxicas. Por ejemplo, la quema incompleta de hidrocarburos produce monóxido de carbono, un gas venenoso. El hollín, el hidrógeno y los óxidos de nitrógeno son otros subproductos comunes de la combustión incompleta.
La combustión completa de un combustible de hidrocarburo produce muy pocos subproductos, principalmente dióxido de carbono y agua junto con unos pocos óxidos. Si no hay suficiente oxígeno para la combustión completa, o si un disipador de calor de algún tipo interfiere con el proceso de combustión, el combustible no se quema completamente. Esta oxidación parcial de los hidrocarburos da como resultado moléculas que no se descomponen completamente, liberando sustancias potencialmente tóxicas a la atmósfera.
Un método común para reducir estos subproductos potencialmente tóxicos implica quemar los productos de escape en un dispositivo de poscombustión o usar un catalizador para alterar la composición del escape. El convertidor catalítico en un automóvil es el segundo tipo de dispositivo, que utiliza metales preciosos para oxidar los gases de escape. Los convertidores catalíticos modernos pueden oxidar el monóxido de carbono en dióxido de carbono, convertir partículas de combustible sin quemar en dióxido de carbono y agua, y reducir el óxido de nitrógeno en nitrógeno y oxígeno. Estos dispositivos pueden reducir significativamente, pero no eliminar totalmente, los subproductos de la combustión incompleta.