一、流体动力学过程。
关于气体的流动，以及气体与它接触的固体、液体之间发生先到运动的基本规律。尾气处理装置的运行效率与气体的流动状态密切相关。气液流动的研究对于寻找强化途径具有重要意义。
二、加热过程。
探讨热传导的基本规律，运用这些基本规律对设备进行强化，提高废气处理效率，是归纳设计中经常遇到的问题。装置的结构应符合净化工艺要求。如催化反应装置中，反应热需要及时排出，否则会导致催化剂过热而降低活性。因此，设计过程中往往根据能量守恒定律来进行热量衡算，并采取相应的措施保证运行过程的正常运行。
三、质量传递过程。
探讨物质在相界面上迁移的基本规律。各种废气净化技术都涉及到异传质问题。为了确保传递速度稳定，须有足够的想接触面积，需要根据质量守恒定律来平衡设备的物料。增加相接触面积，更新相界面，提高传质速率。
四、化学反应工程。

化学工程技术主要是从流体力学、传热和物质传递原理和化学动力学三个方面来研究废气处理设备各个方面的关系和影响，以阐明废气处理装置的本质，旨在控制生产规模的化学反应过程，并为设计人员提供理论依据，使设计人员能够根据具体的工艺要求来设计较好反应器。