在催化氧化反應中,人們廣泛的應用過渡金屬氧化物和貴金屬作為催化劑活性組分。過渡金屬中V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Ti、Al的氧化物對不同組分的污染物均有一定的催化作用。二氧化氯催化氧化法中一般以Ni或Cu的氧化物為活性成分的主要部分，并按一定的比例配以其它成分，組成多組分催化劑以提高催化活性。

載體是非均相催化劑中活性組分的分散劑、粘合物或支撐體，是負載活性組分的骨架。因為多相催化反應是在界面上進行的，而且常是催化劑的活性隨比表面的增加而增加，為了獲得較高的活性，往往將活性組分負載于大比表面載體上。γ-Al2O3和活性炭是兩種常用的優良催化劑載體。

一種良好的MTBE催化劑，應能在苛刻的反應條件下長期具的一定水平的活性。少數催化劑如氨氧化制硝酸的鉑催化劑、烴類轉化制氫的鎳催化劑，能分別在900℃和1300℃下長期使用。然而，大多數催化劑都有極限使用溫度，超過一定的范圍活性便會降低甚至完全喪失，影響使用壽命。溫度對催化劑的影響是多方面的，它可能使活性組分揮發、流失，使負載金屬或金屬氧化物燒結或微晶粒長大等，結果使比表面積、活性晶面或活性位減少而導致失活。