V heterogenih katalizatorjev so tisti, ki delujejo v fazi drugače od reagentov ali reaktantov v kemiji, kjer je vsaka snov sproži interakcijo z drugo v kemični reakciji, ki vodi do druge snovi lastnosti, značilnosti in različno porazdelitvijo, imenovan izdelkov reakcija ali popolnoma produkti. Velika večina praktičnih heterogenih katalizatorjev je trdnih snovi, vendar je večina reaktantov plinov ali tekočin.
Na tem področju so znani različni mehanizmi reakcij na površinah, odvisno od tega, kako potekajo postopki privlačenja molekul ali ionov snovi na površini Langmuir-Hinshelwood, Eley-Rideal in Mars-van Krevelen.
Na območju celotne površine trdne snovi je rezultat, ki je pomemben pri hitrosti reakcije, ki kaže, katera je manjša velikost delcev katalizatorja, večji je zunanji del telesa, ki služi kot omejitev zunanjosti za dano maso delcev. Na primer, v procesu reakcije dušika so mononuklearne diatonične molekule, ki jih tvorita dva atoma dušika, vodik pa je sestavljen iz dveh atomov dušika pri sobni temperaturi, vnetljiv plin brez barve in vonja, ki je plinast za proizvodnjo amoniaka, fino razdeljeno železo služi kot katalizator za sintezo amoniaka, ki je kemična spojina, katere molekula je sestavljena izdušikov atom (N) in tri vodikov atom (H) po formuli NH3.
Reagentni plini, ki zadržijo površino med molekulami na aktivnih mestih železovih delcev, se po absorpciji vežejo v reakcijske molekule in nastajajo nove vezi, ki so delno razumne glede na njihovo bližino.
