Tùy theo trạng thái của các thành phần trong phản ứng mà người ta chia các phản ứng xúc tác ra làm xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể. Một loại xúc tác đặc biệt khác đó là xúc tác men. Xúc tác men có thể là xúc tác đồng thể hoặc di thể. Xúc tác đồng thể thường gặp là xúc tác axit - bazơ. Ngoài ra còn có xúc tác nucleofil, xúc tác electrofil, xúc tác bằng phức kim loại chuyển tiếp hoặc ion của nó...

Xúc tác đồng thể

Xúc tác đồng thể là xúc tác trong đó chất xúc tác ở cùng pha với chất phản ứng.
Một số ví dụ về xúc tác đồng thể:
2 S O 2 + O 2 ⟶ 2 S O 3 {\displaystyle 2SO_{2}+O_{2}\longrightarrow 2SO_{3}} (pha khí)

2 S 2 O 3 2 − + H 2 O + 2 H ⟶ S 4 O 6 2 − + 2 H 2 O {\displaystyle 2S_{2}O_{3}^{2-}+H_{2}O+2H\longrightarrow S_{4}O_{6}^{2-}+2H_{2}O} (pha lỏng)

Thuyết xúc tác đồng thể

Shpitalsky trình bày năm điểm về thuyết xúc tác đồng thể:

1. Chất xúc tác tương tác với chất phản ứng hình thành sản phẩm trung gian kém bền.
2. Sự hình thành sản phẩm trung gian là phản ứng thuận nghịch diễn ra nhanh.
3. Sản phẩm trung gian phân hủy chậm, không thuận nghịch hình thành sản phẩm cuối giải phóng ra chất xúc tác.
4. Tốc độ chung của phản ứng tỷ lệ với nồng độ của sản phẩm trung gian, chứ không tỷ lệ với nồng độ chất phản ứng.
5. Nồng độ chất xúc tác ở trạng thái tự do nằm cân bằng với nồng độ sản phẩm trung gian