本实用新型公开了一种高效催化氧化反应装置，包括水处理管，所述水处理管的前侧设置有水泵，水泵的进水口上连接有进水管，水泵的出水口通过连接管和水处理管连接；所述水处理管的内部设置有催化氧化器，催化氧化器包括固定套、臭氧发生器、催化装置和溶气装置，所述催化氧化器的上部设置有臭氧发生器；本臭氧催化氧化反应装置，通过设置的水处理管实现了对装置的简化，不仅使得水流在流通时实现快速高效的催化氧化净化处理，而且使得整体结构更简单，体积更小，制造更方便，制造成本更低；通过对固定套、催化装置、溶气装置和臭氧发生器的一体结构设计，不仅使得催化氧化效果更好，而且使得安装使用更方便，可靠性更高。