Te heterogeniczne katalizatory są działających w fazie inaczej niż odczynników lub reagentów w chemii, w których każda substancja wywiera oddziaływanie z inną w reakcji chemicznej, która prowadzi do właściwości innych substancji, cechy i różne produkty rozkładu, o nazwie reakcja lub absolutnie produkty. Zdecydowana większość praktycznych heterogenicznych katalizatorów to ciała stałe, ale większość reagentów to gazy lub ciecze.
W tym obszarze znane są różne mechanizmy reakcji na powierzchniach, w zależności od tego, jak zachodzą procesy przyciągania cząsteczek lub jonów substancji na powierzchni Langmuir-Hinshelwood, Eley-Rideal i Mars-van Krevelen.
W obszarze całkowitej powierzchni ciała stałego ma wynik, który ma znaczenie dla szybkości reakcji, który wskazuje, która jest najmniejszą wielkością cząstek katalizatora, tym większa jest zewnętrzna część ciała, która służy jako ograniczenie z zewnątrz dla daną masę cząstek. Na przykład w procesie zachodzenia, czyli reakcji azotu, powstają monojądrowe cząsteczki diatoniczne utworzone przez dwa atomy azotu, a wodór złożony z dwóch atomów azotu w temperaturze pokojowej jest gazem łatwopalnym, bezbarwnym i bezwonnym, który jest gazem do produkcji amoniaku., drobno rozdrobnione żelazo służy jako katalizator syntezy amoniaku, który jest związkiem chemicznym, którego cząsteczka składa się zatom azotu (N) i trzy atomy wodoru (H) zgodnie ze wzorem NH3.
Reagujące gazy, które zachowują powierzchnię między cząsteczkami w miejscach aktywnych cząstek żelaza, po wchłonięciu cierpią na wiązania w reagujących cząsteczkach, a nowe wiązania są integrowane między wytworzonymi fragmentami, częściowo uzasadnione ze względu na ich bliskość.