EGR sistemi NOx emisyon yönetiminde içten yanmalı motorların başvurduğu en köklü kimyasal müdahale yöntemlerinden biridir. Egzoz gazı geri devri (Exhaust Gas Recirculation), taze hava-yakıt karışımına belirli oranda egzoz gazının geri katılmasıyla yanma sıcaklığını düşürerek termal NOx oluşumunu baskılar. NOx oluşumunun Zeldovich mekanizması gereği O₂ + N₂ → 2NO reaksiyonu yüksek sıcaklıklarda (>1800 K) hızlanır; EGR sistemi NOx etkisini tam olarak bu noktada devreye girer. İnert egzoz gazı bileşenleri (CO₂ ve H₂O buharı başta olmak üzere) üç işlevle yanma sıcaklığını düşürür: termal seyrettirme (dilution), ısı kapasitesini artırma ve O₂ konsantrasyonunu azaltma. Tipik EGR oranları benzinli motorlarda %5-15, dizel motorlarda ise %20-40 arasında uygulanır. EGR sistemi NOx azaltımı açısından ciddi getiriler sağlarken bazı ödünleşimler de kaçınılmazdır. Yüksek EGR oranları yanma stabilitesini bozabilir, is (particulate matter) emisyonunu artırabilir ve yanma verimliliğini düşürebilir. Bu nedenle EGR uygulamasının optimizasyonu; EGR oranının motor yük ve hız haritasına (engine map) göre dinamik biçimde kontrol edilmesini gerektirir. Soğutulmuş EGR (Cooled EGR) sistemleri ise geri dönen egzoz gazını soğutarak yoğunluğunu artırır ve termal seyrelme etkisini büyütür; bu yaklaşım sıcak EGR'ye kıyasla hem NOx hem de verimlilik açısından daha iyi denge sağlar. EGR sistemi NOx kontrolünde son nesil motorlarda düşük basınç EGR döngüleri ve seçici katalitik indirgeme (SCR) sistemleriyle kombinasyon mühendislik tasarımının standart yaklaşımı haline gelmiştir.