Наприклад, гомогенне гідрування включає дві фази; водень знаходиться в газовій фазі, а каталізатор і субстрат (олефін) знаходяться в рідкій фазі. Тому, хоча система є технічно неоднорідною, каталізатор є гомогенним каталізатором.

Гомогенні каталізатори – це ті, які знаходяться в тій самій фазі (газі або рідині), що і реагенти., тоді як гетерогенні каталізатори не знаходяться в одній фазі з реагентами. Як правило, гетерогенний каталіз передбачає використання твердих каталізаторів, поміщених у рідку реакційну суміш.

Гомогенний каталізатор відноситься до каталізатора, який можна розчинити в реакційному середовищі. На відміну від більшості гетерогенних каталізаторів, гомогенні каталізатори зазвичай не потребують синтезу дослідників, і їх каталітична продуктивність краща, ніж у гетерогенних каталізаторів, завдяки їх рівномірній дисперсії.

Каталізатор Вілкінсона найбільш відомий тим, що каталізує гідрування олефінів молекулярним воднем. Механізм цієї реакції включає початкова дисоціація одного або двох трифенілфосфінових лігандів з утворенням 14- або 12-електронних комплексів відповідно з наступним окисним приєднанням H2 до металу.

Гетерогенні каталізатори надзвичайно корисні, оскільки вони дозволяють виробництво кількох комерційно важливих продуктів у відносно великих масштабах.