到了20世纪80年代，大部分工业操作的灵活性和传热需要得到了满足。燃烧器设计与发展的脚步好像要放慢了，但一个新的挑战出现了--减少NOX的排放。这是相当难的一个课题：许多支持高燃烧效率、低一氧化碳及烃类排放的燃烧器都会提高NOX的排放级别。在高温应用情况下，燃烧预热是一种流行的节能方法，但是它提高了火焰的温度，而高火焰温度是高NOX排放的主要因素。大多数NOX形成于火焰温度达到峰值1538℃到1760℃的几秒钟里。如果温度能控制在1538℃以下，或者使达到峰值温度以上的时间最小化，将会减少NOX的排放。
目前国内外已采用的多种新型低NOX 燃烧器，其抑制原理大都是采用促进混合，分割火焰，烟气再循环，阶段燃烧，浓淡燃烧以及它们的组合形式。阶段燃烧可以降低燃烧温度，允许火焰有辐射热损失。空气分段燃烧器就是依照这个原理工作的。首先只有一部分空气与燃气接触，形成了富燃低温火焰，这种火焰允许燃气完成燃烧过程之前释放部分热量；燃料分段燃烧器则是燃气流被分开，所以在燃烧器运行的早期是贫燃的，剩下的燃气通过一个小的通道加入到火焰的下游，这时火焰已经放出了部分热量并且降低了温度；此外在火焰达到最高燃烧温度之前，向火焰内注射一些热阻性物质(运用最广泛的是冷的燃气)也可以减少NOX的排放，这就是燃气再循环技术。燃烧空气的低氧含量也可以降低火焰温度，称其为空气损伤。这个技术通常包含烟气与空气的混合，有代表性的是空气的氧含量被稀释到18％至19％。一些预混式燃烧器在此过程中获得了新生，贫燃预混燃烧器在很接近贫燃稳定极限的状态下工作，形成了低NOX排放且相对冷的火焰。红外辐射燃烧器在接近正常比例或高火焰温度情况下仍有着极低的NOX排放性能。它们的火焰是燃烧的燃气薄层，紧紧贴缚在燃烧器的表面。火焰中燃气的停留时间很短，随着火焰向外辐射能量火焰迅速冷却。典型的有催化氧化红外辐射燃烧器，燃气在表面催化层的催化作用下进行燃烧,不出现火焰,由表面催化层向外辐射能量,这种辐射器为扩散式燃烧不会回火且表面温度较低,产生极少量的NOX。
未来燃烧器的发展方向将更加依赖于工业与环境的需求。
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