Els catalitzadors són diversos, classificats per estat en catalitzadors líquids i catalitzadors sòlids; per fase del sistema de reacció en catalitzadors homogenis i catalitzadors heterogenis. Els catalitzadors homogenis inclouen àcids, bases, compostos de metalls de transició solubles i peròxids. Els catalitzadors heterogenis inclouen catalitzadors àcids sòlids, catalitzadors de base orgànica, catalitzadors metàl·lics, catalitzadors d'òxids metàl·lics, catalitzadors complexos, catalitzadors de terres rares, catalitzadors de tamís moleculars, biocatalitzadors i nanocatalitzadors. També es classifiquen per tipus de reacció en catalitzadors per a polimerització, condensació, esterificació, acetalització, hidrogenació, deshidrogenació, oxidació, reducció, alquilació i isomerització; i per la seva eficàcia en els principals catalitzadors i co-catalitzadors.
Una reacció en què el catalitzador i els reactius existeixen en la mateixa fase sense un límit de fase s'anomena catàlisi homogènia. Els catalitzadors que poden realitzar catàlisi homogènia s'anomenen catalitzadors homogenis. Els catalitzadors homogenis inclouen catalitzadors àcids i bàsics líquids, catalitzadors àcids i bàsics sòlids i compostos de metalls de transició solubles (sals i complexos). Els catalitzadors homogenis actuen de manera independent a nivell molecular o iònic, amb centres actius uniformes, que presenten una alta activitat i alta selectivitat.
