I catalizzatori eterogenei, noti anche come catalizzatori eterogenei, vengono utilizzati in reazioni che coinvolgono fasi diverse, il che significa che i reagenti e i catalizzatori si trovano in stati diversi. Ad esempio, nella produzione della margarina, il nichel solido (il catalizzatore) può convertire l’olio vegetale insaturo e l’idrogeno in grassi saturi. Il nichel solido è un catalizzatore eterogeneo e i reagenti che catalizza sono liquidi (olio vegetale) e gassosi (idrogeno). Una semplice reazione catalitica eterogenea comporta l'adsorbimento di reagenti (o substrati) sulla superficie del catalizzatore, la rottura dei legami all'interno dei reagenti che porta alla formazione di nuovi legami e il distacco dei prodotti dai siti di reazione a causa dei deboli legami tra i prodotti e il catalizzatore. Sono note molte strutture diverse delle superfici del catalizzatore per l'adsorbimento e la reazione.
I biocatalizzatori sono composti organici (principalmente proteine, ma una piccola quantità di RNA ha anche funzione biocatalitica) prodotti da piante, animali e microrganismi, precedentemente noti come enzimi. Anche la catalisi enzimatica mostra selettività. Ad esempio, l'amido. Gli enzimi catalizzano l'idrolisi dell'amido in destrina e maltosio e le proteasi catalizzano l'idrolisi delle proteine in peptidi, ecc. Gli organismi viventi utilizzano enzimi per accelerare le reazioni chimiche all'interno dei loro corpi. Senza gli enzimi, molte reazioni chimiche procederebbero molto lentamente, rendendo difficile il sostentamento della vita. Gli enzimi funzionano in modo ottimale a circa 37 gradi (temperatura del corpo umano). Se la temperatura supera i 50 o 60 gradi, gli enzimi vengono distrutti e cessano di funzionare. Pertanto, i detersivi biologici che utilizzano enzimi per eliminare le macchie sugli indumenti sono più efficaci se utilizzati a basse temperature. Gli enzimi hanno applicazioni significative in fisiologia, medicina, agricoltura e industria. Attualmente l'applicazione dei preparati enzimatici sta diventando sempre più diffusa.
