Ferro, titânio, vanádio, níquel, platina e paládio são exemplos de catalisadores de metais de transição. Metais de transição e seus compostos atuam como catalisadores porque suas configurações eletrônicas permitem que eles troquem temporariamente elétrons com espécies reagentes.
Os metais de transição são os metais localizados na seção intermediária da tabela periódica, chamada de bloco d. O metal de transição e o elemento de bloco d referem-se à mesma categoria na tabela, elementos que possuem orbitais d parcialmente preenchidos como suas cascas de valência. Os metais de transição podem ser subdivididos em variedades de primeira, segunda e terceira linha.
As reações de oxidação-redução requerem que uma molécula perca elétrons e outra ganhe elétrons. Muitas reações de oxidação-redução ocorrem a uma taxa muito lenta na ausência de catalisadores porque a probabilidade de uma espécie oxidativa encontrar uma espécie redutora para trocar elétrons é muito baixa. Os elétrons externos da camada d dos catalisadores de metal de transição são facilmente perdidos e ganhos. Eles podem emprestar elétrons às espécies que estão passando por redução e tirar elétrons das que estão em oxidação. Essa facilitação da troca de elétrons acelera a reação. Os metais de transição não são usados quando funcionam como catalisadores. Em vez disso, eles passam por uma mudança temporária em seus números de oxidação, que é restaurada no final da reação.
