本实用新型公开了一种微波催化燃烧装置高温腔体的复合保温隔热结构，所述复合保温隔热结构包括金属内腔、金属外壳和二者之间的保温隔热层，所述金属内腔与波导连接，所述保温隔热层是由两种及以上的材料复合形成的多层结构，所述两种及以上的材料中耐温性能较好的材料设置于最内层，保温性能较好的材料设置于最内层的外侧。该多层结构可让保温效果更佳，使保温时间更长，降低反应能耗；降低了保温层厚度，缩小了设备体积；避免了使用单一材料成本过高的问题，降低了整台微波催化燃烧装置的生产成本；避免了有机废气催化燃烧过程中酸性气体对保温隔热材料的直接腐蚀；保证了微波的正常传输。