三元催化装置的常见故障有：三元催化装置催化性能恶化；三元催化装置芯子堵塞后排气不畅，产生过高的排气背压，使废气倒流到发动机内。常见故障的原因有：
　　1、炭灰积聚和污染。含铅汽油燃烧后会使三元催化装置很快受到损害；机油窜入气缸燃烧后，机油中的磷和锌等物质也会污染三元催化装置。
　　2、陶瓷芯子破损。热循环的长期作用、外部碰撞和挤压，都有可能使陶瓷芯子破损。
　　3、陶瓷芯子熔化。三元催化装置正常工作时，三元催化装置内的温度一般可达500摄氏度～800摄氏度，出口处温度比进口处温度约高30摄氏度～100摄氏度。但是，混合气浓或燃烧不完全时会使排气中的一氧化碳和和碳黑浓度过高，这将加重三元催化装置的负担，使温度升高过多，时间长后全使三元催化装置的性能恶化，甚至熔化载体。
　　4、三元催化装置中断催化反应。三元催化装置上一般还装有排气温度传感器，当温度过高时，电控单元会切断二次空气供给。