Technológia katalýzy slúži ako základný pilier v modernom chemickom priemysle, konverzii energie a správe životného prostredia. Ako funkčné jadro katalyzátorov sú aktívne miesta mikromiestami, kde prebiehajú všetky katalytické reakcie, ktoré priamo riadia aktivitu katalyzátora, selektivitu a stabilitu. Hromadný nosič a kostra katalyzátora sa sotva zúčastňujú chemických reakcií; podporujú hlavne aktívne zložky, rozptyľujú kovové častice a uľahčujú prenos hmoty. Iba špecifické mikroregióny na povrchu alebo vo vnútri pórových kanálov môžu aktivovať reaktanty a rekonštruovať chemické väzby a tieto kritické oblasti sú definované ako aktívne miesta.
Aktívne miesta sú jediné funkčné zóny, ktoré riadia katalytické reakcie. Ich jedinečná povrchová štruktúra a elektronický stav znižujú aktivačnú energiu chemických reakcií, čo umožňuje ťažko--spúšťanie reakcií prebiehajúcich za miernych prevádzkových podmienok. Katalytický cyklus sa nepretržite opakuje: po prvé, aktívne miesta adsorbujú molekuly reaktantov a oslabujú vnútorné chemické väzby; potom prerušia staré väzby a vytvoria nové, aby vytvorili cieľové produkty; nakoniec sa produkty desorbujú z miest, čím sa obnoví pôvodná štruktúra aktívnych miest pre nasledujúce reakčné cykly.
Rôzne katalyzátory majú odlišné aktívne miesta. Pre kovové katalyzátory sú aktívnymi miestami väčšinou okrajové a rohové atómy na kovových časticiach, ktoré sa široko používajú pri hydrogenačných a reformovacích reakciách. Pevné kyslé katalyzátory, ako sú molekulárne sitá, sa spoliehajú na kyslé miesta pri krakovaní ťažkého oleja a izomerizácii uhľovodíkov. Oxidové a sulfidové katalyzátory sa sústreďujú na defektné miesta a miesta rozhrania, ktoré sa bežne používajú na odsírenie a denitrifikáciu spalín pri ochrane životného prostredia.
Výkon katalyzátora je plne určený stavom aktívnych lokalít. Množstvo aktívnych miest riadi účinnosť konverzie reakcie, zatiaľ čo sila miesta reguluje selektivitu na produkciu určených cieľových produktov. Počas priemyselnej prevádzky deaktivuje pokrytie uhlíkom, otrava nečistotami, spekanie pri vysokej teplote a štrukturálne poškodenie aktívne miesta, čo zásadne vedie k úpadku a zlyhaniu katalyzátorov.
Hlavným cieľom súčasného výskumu a vývoja katalyzátorov je upraviť množstvo, štruktúru a mikroprostredie aktívnych miest prostredníctvom vedeckých metód prípravy. Vyrábajú sa tak katalytické materiály s vyššou aktivitou, vynikajúcou selektivitou a dlhšou životnosťou, pričom sa realizujú vysoko-účinné, ekologické-priateľské a nákladovo{3}}efektívne priemyselné reakcie.