催化劑可以有固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)等形式，既可由單一組分構(gòu)成，又可由多種組分構(gòu)成。由單一組分構(gòu)成的單組分催化劑可以是單質(zhì)(如金屬鉑)，也可以是化合物(如硫酸、三氯化硼等)。工業(yè)上使用最多的催化劑是多相固體催化劑，其中包括氣-周相及液-固相催化劑，而尤以氣-固相催化劑應(yīng)用更廣。這類催化劑一般不是單一物質(zhì)，而是由多種單質(zhì)或化合物組成的混合體，其中各組分根據(jù)其在催化劑中的作用可分為主催化劑、助催化劑及載體三大類。
主催化劑通常把對加速化學(xué)反應(yīng)起主要作用的成分稱為主催化劑。它是催化劑中最主要的活性納分，沒有活性組分，催化劑就顯示不出催化活性或難以進行所需要的催化反應(yīng)。如乙氧化制環(huán)氧乙烷反應(yīng)中，將銀負載于 A,0,上制得的催化劑是最有效的催化劑。沒有銀，只有化鋁，乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)并不進行，因此銀是活性組分有時，一種催化劑需要將兩種或兩種以上活性組分共存時才顯示較好的催化活性，如類脫氫用 Mo0,-AL0,催化劑，單獨的M0,及Y-AL,0,都只有很少的催化活性，只有兩組合使用時，催化脫氫活性才很高，Mo0,及-AL0,則稱為共催化劑。值得注意的是，化劑在使用前和使用時，主催化劑的形態(tài)不一定相同，如氨合成催化劑的主催化劑在使用前為沒有活性的Fe0及FeAL0，使用時轉(zhuǎn)化為活性態(tài)的a-Fe。
活性組分是催化劑的核心，因此選擇催化劑的活性組分也是研制催化劑的首要環(huán)節(jié)。催化技術(shù)的發(fā)展以往主要是實驗技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果，目前完全靠理論進行活性組分的選擇還不是十分有效的，但理論也開始起著越來越重要的作用。影響多相化作用的三大主要因素是申子效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)及能量效應(yīng)，其理論基礎(chǔ)是化學(xué)鍵理論、晶體場理論、分子軌道理論及配位場理論等。
電子效應(yīng)一般系指催化反應(yīng)時由催化劑活性組分之間及其與反應(yīng)物組分之間的電子傳遞和軌道相互作用引起的催化活性變化的作用，如上述過渡元素的金屬鍵中的d%數(shù)值，就可作為選擇加氫或脫氫催化劑組分的定性參考;結(jié)構(gòu)效應(yīng)又稱幾何效應(yīng)，是指催化劑的表面幾何結(jié)構(gòu)與參加反應(yīng)的物種的幾何結(jié)構(gòu)之間的相互匹配性對催化作用的影響。幾何結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)包括原子、分子或離子的幾何形狀與大小、晶格參數(shù)(如晶格類型、位錯、晶格缺陷等)、對稱性種類以及活性組分的分散度、活性中心裸露數(shù)目等，對于分子篩還包括通道孔徑等。結(jié)構(gòu)效應(yīng)不僅影響化學(xué)吸附熱，也會對電子效應(yīng)及能量效應(yīng)產(chǎn)生影響;能量效應(yīng)主要從催化劑活性組分與反應(yīng)物相互作用對該催化反應(yīng)所需能量的影響程度大小來考察催化劑的催化作用。那些配位不飽和的具有較高能量的催化劑表面部位(如晶格點、位錯、棱角、缺陷等)都有可能成為催化活性中心。所以，在研發(fā)新催化劑和選擇活性組分時，利用已經(jīng)積累的知識和理論提供的指導(dǎo)可顯著縮短催化劑開發(fā)時間，作為參考，表1-3示出了些用作主催化劑的物質(zhì)及其催化反應(yīng)。
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