在催化剂的作用下，氢气中的少量氧气可与氢气发生化合反应生成水，达到除氧目的。该反应为放热反应，反应式如下：
2H2+O2 催化剂 2H2O+Q
因为催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后均不发生变化，因此催化剂可连续使用，无需再生。
脱氧器的结构及流程
脱氧器为内、外筒结构，催化剂装填在外筒和内筒之间，电解水制氢脱氧塔 电加热管安装在内筒内，两个温度传感器分别位于催化剂填料的顶端和底端，用于检测和控制反应温度。外筒外部包覆保温层，可防止热量散失及避免烫伤。
原料氢气从脱氧器上端入口进入内筒，经电加热元件加热，由下至上流经催化剂床层，原料氢气中的氧气与氢气在催化剂的作用下发生化合反应生成水，从下端出口流出的氢气中的氧含量可降至1ppm以下。化合生成的水以气态形式随氢气流出脱氧器，在随后的氢气冷却器中冷凝，
在气水分离器中过滤并被排出系统。
