Im Gegensatz zum 3-Wege-Prinzip ist beim Dieselabgas ein Luftüberschuss im Abgas enthalten, man spricht vom mageren Abgas. NO
x kann somit an einem Oxidationskatalysator nicht zu Stickstoff umgesetzt werden. Stattdessen wird NO bei Temperaturen von 150 - 400°C zu NO
2 oxidiert. Diese Reaktion macht man sich z. B. bei der Regenerierung von Partikelfiltern zu Nutze (
siehe Rußfilter). Weiterhin ist das Abgas eines Dieselmotors im Allgemeinen wesentlich kälter als das eines Ottomotors. Damit hat die Arbeitstemperatur des Katalysators eine höhere Bedeutung im Oxidationskatalysator, denn der Katalysator ist erst ab einer bestimmten Temperatur aktiv. Häufige Temperatur-wechsel und Ablagerungen aus Motoröl- und Kraftstoffadditiven verschieben diese Arbeitstemperatur zu höheren Werten, der Katalysator altert.