Se considera catálisis homogénea aquella que comprende sistemas formados por una sola fase, es decir, los reactivos, productos y catalizadores se encuentran en la misma fase, la cual generalmente suele ser líquida.
El catalizador se encuentra disperso uniformemente en el medio de reacción y la interacción entre los reactivos y el catalizador se ve más favorecida, obteniéndose velocidades de reacción más rápidas en comparación con la catálisis heterogénea. Como contrapartida, es más complicado separar/eliminar el catalizador del medio de reacción, lo que puede llevar un mayor coste con respecto a los procesos heterogéneos.
Los catalizadores homogéneos más utilizados son complejos organometálicos.
