本发明提供了一种基于催化和微燃烧的氢燃料电池尾气后处理装置，包括制氢装置、氢燃料电池、尾气过滤装置、气体预混室、气体浓度监测控制系统、自动点火系统和微燃烧室；所述氢燃料电池的尾气出口通过管路依次与尾气过滤装置、气体预混室和微燃烧室串联，所述尾气过滤装置用于气液分离；所述气体预混室与制氢装置连接，所述气体浓度监测控制系统根据气体预混室出口的氢气浓度，控制所述制氢装置给气体预混室补充氢气；所述微燃烧室内设有点火装置，所述自动点火系统根据微燃烧室内的温度，控制所述点火装置点火；所述微燃烧室外接动力设备或发电系统。本发明可实现尾气中氢气、氧气和热量的高效利用。