Heterogeeninen katalyysi on katalyysityyppi, jossa reaktion katalyytti on eri faasissa eli olomuodossa kuin reagoivat aineet.[1] Tämä erottaa heterogeenisen katalyysin homogeenisesta katalyysistä, jossa katalyytti ja reagoivat aineet ovat puolestaan samassa faasissa. Heterogeeninen katalyysi tapahtuu katalyytin pinnalla. Yleensä heterogeenisessa katalyysissä kaasumaiset aineet reagoivat kiinteän katalyytin pinnassa. Tässä tapauksessa syntyy reaktiosarja, jossa tapahtuu molekulaarinen adsorptio, reaktio ja desorptio katalyytin pinnalla.[2]
Teollisuudessa suositaan heterogeenista katalyysiä, koska siinä katalyytti on helppo erottaa lopputuotteista. Heterogeeninen katalyysi mahdollistaa lisäksi nopean ja ison mittakaavan tuotannon. Esimerkiksi kemikaali- ja energiateollisuus ovatkin voimakkaasti riippuvaisia heterogeenisesta katalyysista.[3]