Каталізатори різноманітні, класифікуються за станом на рідкі каталізатори та тверді каталізатори; за фазою реакційної системи на гомогенні каталізатори і гетерогенні каталізатори. До гомогенних каталізаторів належать кислотні, основні, розчинні сполуки перехідних металів і пероксидні каталізатори. Гетерогенні каталізатори включають тверді кислотні каталізатори, каталізатори на органічній основі, металеві каталізатори, каталізатори на основі оксидів металів, комплексні каталізатори, рідкоземельні каталізатори, каталізатори на основі молекулярних сит, біокаталізатори та нанокаталізатори. Вони також класифікуються за типом реакції на каталізатори полімеризації, конденсації, етерифікації, ацеталізації, гідрування, дегідрування, окислення, відновлення, алкілування та ізомеризації; і за їхньою ефективністю на головні каталізатори та су-каталізатори.
Реакція, в якій каталізатор і реагенти знаходяться в одній фазі без межі розділу, називається гомогенним каталізом. Каталізатори, які можуть здійснювати гомогенний каталіз, називаються гомогенними каталізаторами. До гомогенних каталізаторів належать рідкі кислотні та основні каталізатори, тверді кислотні та основні каталізатори, а також розчинні сполуки перехідних металів (солі та комплекси). Гомогенні каталізатори діють незалежно на молекулярному або іонному рівні, з однорідними активними центрами, виявляючи високу активність і високу селективність.
