在催化剂表面进行的催化作用叫做多相催化。对于多相催化反应，目前有三种理论：即活性中心理论、活化络合物理论和多位理论。
（1）活性中心理论
活性中心理论认为，催化作用发生在催化剂表面上的某些活性中心。由于这些活性中心对反应物分子产生化学吸附，使反应物分子变形，化学键松弛，呈现活化状态，从而发生催化作用。在固体表面，活性中心存在于棱角、突起或缺陷部位。因为这些部位的价键具有较大的不饱和性，所以具有较大的吸附能力。通常活性中心只占整个催化剂表面的很小部分。例如，合成氨的铁催化剂的活性中心只占总表面积的0.1％。活性中心理论可以解释：为什么微量的毒物就能使催化剂丧失活性（毒物破坏或占据活性中心），为什么催化剂的活性与制备条件有关（制备条件能影响晶体结构，即影响活性中心的形成）。
（2）活化络合物理论
活化络合物理论阐明了活性中心是怎样使反应物活化的，这种理论认为，反应物分子被催化剂的活性中心吸附以后，与活性中心形成一种具有活性的络合物（称为活化络合物）。由于这种活化络合物的形成，使原来分子中的化学键松弛，因而反应的活化能大大降低，这就为反应进行创造了有利条件。
（3）多位理论
活性中心理论和活化络合物理论都没有注意到催化剂表面活性中心的结构，因而不能充分解释催化剂的选择性。多位理论认为，表面活性中心的分布不是杂乱无章的，而是具有一定的几何规整性。只有活性中心的结构与反应物分子的结构成几何对应时，才能形成多位的活化络合物，从而发生催化作用。这时催化剂的活性中心不仅使反应分子的某些键变得松弛，而且还由于几何位置的有利条件使新键得以形成。
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参考资料：http://www.pep.com.cn/gzhx/gzhxjs/pghxbxjxx2/ghbjxjsys2/200710/t20071024_418707.htm