La catalisi è un'area importante per l'industria, e si basa sulla capacità dei metalli di modificare la reattività di leganti organici.
La catalisi omogenea è condotta in soluzione, e la catalisi eterogenea si ha quando substrati gassosi o disciolti reagiscono con superfici solide.
Tradizionalmente, la catalisi omogenea è considerata parte della chimica organometallica mentre la catalisi eterogenea è parte della scienza delle superfici, un settore della chimica dello stato solido, ma i principi basilari di chimica inorganica sono gli stessi.
Alcuni composti dei metalli di transizione hanno la peculiarità di reagire con piccole molecole come CO, H2, O2 ed C2H4.