NH3-SCR 技术是在催化剂作用下，向布袋除尘后温度为 280～420℃的烟气中喷入氨（尿素或其它还原剂），将 NOX还原为 N2和 H2O，反应机理如下方右侧图示，一般认为 SCR 催化剂上反应物 NH3、NO、NO2和 O2典型的化学反应式如下：
4NH3 +4NO +O2 →4N2 +6H2O (1)
4NH3 +2NO +O2 →3N2 +6H2O (2)
在没有 O2或者 O2不足的条件下，NH3与
NO在催化剂表面还可能发生如下反应：
4NH3 +6NO →5N2 +6H2O (3)
在实际中还原剂 NH3还会发生副反应，导致 NH3-SCR机理示意图
催化剂活性的下降以及产生 N2O等新的污染，如下方公式（5）所示，主要的副反应如下：
4NH3 +5O2 →4NO +6H2O （4）
4NH3 +4NO +3O2 →4N2O +6H2O （5）
4NH3 +3O2 →2N2 +6H2O（6）
发生 NH3分解和氧化的反应都在350℃以上才进行，450℃以上反应才比较剧烈，在通常的 SCR 工艺中，反应温度都控制在 450℃以下，此时主要发生 NH3氧化为 N2的副反应如上方（6）反应式所示。
在 SO2和 H2O 存在条件下，SCR 系统也会在催化剂表面发生如下的不利反应：
2SO2 +O2 →2SO3 （7）
NH3 +SO3 +H2O →NH4HSO4 （8）
2NH3 +SO3 +H2O →(NH4)2SO4 （9）
SO3 +H2O →H2SO4 （10）
生成的硫酸铵和硫酸氢铵会沉积在催化剂表面，覆盖住表面的活性中心，造成催化剂失活，硫酸氢铵的分解温度为350°，硫酸铵的分解温度为250°，这一点是非常不利的。同时生成的 SO3和硫酸会在下游管道沉积，造成烟气管道腐蚀。为防止这一现象的发生，通常SCR 反应的温度至少高于 320℃。并且当催化剂使用一段时间后如发现失活严重，可以采取将催化剂整体加热到400°左右，目的是分解硫酸铵和硫酸氢铵，让催化剂恢复催化活性。
除上述因为烟气中的SO2造成的硫酸盐中毒，其它碱金属(如 Na、K)和碱土金属(如 Ca)等均能明显抑制 SCR 催化剂的脱硝活性，目前较为公认的观点是碱金属可以导致 SCR 催剂还原性和表面酸性下降,影响了NH3的吸附及NO活化，同时碱金属还可以堵塞催化剂的孔道结构,从而导致 SCR 催化剂显著失活。氧化镁窑炉脱硫脱硝
