三元催化器是非常昂贵的零件，正常来说，它只是起催化剂的作用本身不参与反应，理论上可以一直使用。但它有以下几种失效的模式。
烧毁：当三元催化器的温度超过1200摄氏度，会被烧毁。
堵塞：蜂窝状的表面被积碳或异物堵塞或遮盖。
中毒：尾气中含有锰、硫、磷、铅等成分会导致三元催化中毒失效。
三元催化器失效的原因：1.超过使用寿命10万-20万公里（根据三元催化器日常保养来）；2.高温烧结变形，有效涂层损坏消失（用于氧化还原有害气体的贵金属等）；3.三元催化器中毒（汽油中的s,p,pd吸附在贵金属表面形成化学络合物，使贵金属无法与有害气体进行氧化还原反应）；4.排气系统中的锈垢，碳垢堵塞三元催化器载体。
