Katalyse kan klassifiseres som enten homogen eller heterogen. Homogen katalyse er en hvis komponenter er dispergert i samme fase (vanligvis gassformig eller flytende) som reaktantens molekyler. Heterogen katalyse er der reaksjonskomponentene ikke er i samme fase. Enzymer og andre biokatalysatorer blir ofte sett på som en tredje kategori. Lignende mekanistiske prinsipper gjelder for heterogen, homogen og biokatalyse.