ls heterogene Katalyse werden die Reaktionen bezeichnet, bei denen sich der Katalysator und die Ausgangsstoffe der Reaktion in unterschiedlichen Phasen befinden (z. B. wenn in Erdölraffinerien das aufgeheizte Erdöl im Gaszustand mit festen Katalysatoren, sog. Kontakten, reagiert oder wenn im Fahrzeugkatalysator die gasförmigen Verbrennungsprodukte an einem Feststoff zu weniger giftigen Abgasen reagieren).
Bei der homogenen Katalyse befinden sich sowohl die Ausgangsstoffe als auch der Katalysator in der gleichen Phase. Vielfach handelt es sich dabei um Reaktionen mit flüssigen Ausgangsstoffen, bei denen z. B. eine katalytisch wirkende Säure als Flüssigkeit hinzugegeben wird. Auch die Olefinmetathese wird durch homogene Übergangsmetallkatalysatoren katalysiert.