Le fer, le titane, le vanadium, le nickel, le platine et le palladium sont des exemples de catalyseurs de métaux de transition. Les métaux de transition et leurs composés agissent comme des catalyseurs car leurs configurations électroniques leur permettent d'échanger temporairement des électrons avec des espèces en réaction.
Les métaux de transition sont les métaux situés dans la partie médiane du tableau périodique, appelée le bloc d. Le métal de transition et l'élément de bloc d font tous deux référence à la même catégorie dans le tableau, les éléments qui ont des orbitales d partiellement remplies comme coques de valence. Les métaux de transition peuvent être subdivisés en variétés de première, deuxième et troisième rangées.
Les réactions d'oxydoréduction nécessitent qu'une molécule perde des électrons et qu'une autre en gagne. De nombreuses réactions d'oxydo-réduction se déroulent à une vitesse très lente en l'absence de catalyseurs car la probabilité qu'une espèce oxydante rencontre une espèce réductrice pour échanger des électrons est très faible. Les électrons externes de la couche d des catalyseurs de métaux de transition sont facilement perdus et gagnés. Ils peuvent prêter des électrons aux espèces en cours de réduction et prendre des électrons à celles en cours d'oxydation. Cette facilitation de l'échange d'électrons accélère la réaction. Les métaux de transition ne sont pas épuisés lorsqu'ils fonctionnent comme catalyseurs. Au lieu de cela, ils subissent un changement temporaire de leur nombre d'oxydation, qui est restauré à la fin de la fin de la réaction.
