Typowy przebieg zjawiska zaistnienia katalizy niejednorodnej przebiega kolejno: Transport substratów reakcji z wnętrza fazy gazowej do zewnętrznej powierzchni katalizatora Dyfuzja substratów w porach katalizatora do jego powierzchni wewnętrznej (w przypadku katalizatorów porowatych) Chemisorpcja przynajmniej jednego z substratów na powierzchni katalizatora Reakcja powierzchniowa, w której następuje przekształcenie zaadsorbowanych substratów i powstanie produktów reakcji Desorpcja produktów z powierzchni katalizatora, Transport produktów od wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni katalizatora do wnętrza fazy gazowej.
Etapy 1, 2 i 6 to procesy natury fizycznej i zależą od właściwości fizycznych reagentów oraz tekstury katalizatora. Etapy 3–5 są natury chemicznej, ich szybkość zależy od rodzaju i struktury katalizatora.
Zjawisko adsorpcji Adsorpcja to kluczowy etap w katalizie heterogenicznej, polegający na wiązaniu cząsteczek fazy gazowej (adsorbatu) z atomami na powierzchni ciała stałego (adsorbentu) przed reakcją, w wyniku której powstają bardziej pożądane produkty. W katalizie reagentami są adsorbaty, a katalizatorem jest adsorbent. Można wyróżnić dwa rodzaje adsorpcji: fizyczną i chemiczną.