Ferro, titanio, vanadio, nichel, platino e palladio sono esempi di catalizzatori di metalli di transizione. I metalli di transizione ei loro composti agiscono come catalizzatori perché le loro configurazioni elettroniche consentono loro di scambiare temporaneamente elettroni con specie reattive.
I metalli di transizione sono i metalli situati nella sezione centrale della tavola periodica, chiamata d-block. Sia il metallo di transizione che l'elemento del blocco-d si riferiscono alla stessa categoria nella tabella, elementi che hanno orbitali D parzialmente riempiti come i loro gusci di valenza. I metalli di transizione possono essere ulteriormente suddivisi in varietà di prima, seconda e terza fila.
Le reazioni di riduzione dell'ossidazione richiedono che una molecola perda elettroni e un'altra per ottenere elettroni. Molte reazioni di riduzione dell'ossidazione procedono ad un ritmo molto lento in assenza di catalizzatori poiché la probabilità che una specie ossidativa incontri una specie riduttiva per scambiare elettroni è molto bassa. Gli elettroni esterni d-shell dei catalizzatori di metalli di transizione vengono facilmente persi e acquisiti. Possono prestare gli elettroni alle specie sottoposte a riduzione e prendere elettroni da quelli sottoposti a ossidazione. Questa facilitazione dello scambio di elettroni accelera la reazione. I metalli di transizione non vengono consumati quando funzionano come catalizzatori. Invece, subiscono un cambiamento temporaneo nei loro numeri di ossidazione, che viene ripristinato alla fine della fine della reazione.
