Tehnologija katalize služi kao temeljni stup u modernoj kemijskoj industriji, pretvorbi energije i upravljanju okolišem. Kao funkcionalna jezgra katalizatora, aktivna mjesta su mikro lokacije na kojima se odvijaju sve katalitičke reakcije, izravno upravljajući aktivnošću, selektivnošću i stabilnošću katalizatora. Nosač rasutog tereta i okvir katalizatora jedva sudjeluju u kemijskim reakcijama; oni uglavnom podržavaju aktivne komponente, raspršuju metalne čestice i olakšavaju prijenos mase. Samo specifične mikro regije na površini ili unutar kanala pora mogu aktivirati reaktante i rekonstruirati kemijske veze, a te se kritične regije definiraju kao aktivna mjesta.
Aktivna mjesta jedine su funkcionalne zone koje pokreću katalitičke reakcije. Njihova jedinstvena površinska struktura i elektronsko stanje smanjuju aktivacijsku energiju kemijskih reakcija, omogućujući da se reakcije koje je teško{1}}-pokrenuti odvijaju pod blagim radnim uvjetima. Katalitički ciklus se neprekidno ponavlja: prvo, aktivna mjesta adsorbiraju molekule reaktanata i slabe unutarnje kemijske veze; zatim prekidaju stare veze i stvaraju nove kako bi proizveli ciljne proizvode; konačno, proizvodi se desorbiraju s mjesta, vraćajući izvornu strukturu aktivnih mjesta za sljedeće reakcijske cikluse.
Različiti katalizatori imaju različita aktivna mjesta. Za metalne katalizatore, aktivna mjesta su uglavnom rubni i kutni atomi na metalnim česticama, naširoko se primjenjuju u reakcijama hidrogenacije i reformiranja. Čvrsti kiseli katalizatori kao što su molekularna sita oslanjaju se na kisela mjesta za krekiranje teške nafte i izomerizaciju ugljikovodika. Oksidni i sulfidni katalizatori koncentriraju se na prazna mjesta i međusklopna mjesta, koja se obično koriste za odsumporavanje i denitrifikaciju dimnih plinova u zaštiti okoliša.
Učinkovitost katalizatora u potpunosti je određena statusom aktivnih mjesta. Količina aktivnih mjesta kontrolira učinkovitost pretvorbe reakcije, dok snaga mjesta regulira selektivnost za proizvodnju određenih ciljnih proizvoda. Tijekom industrijskog rada, pokrivenost taloženjem ugljika, trovanje nečistoćama, visoko-temperaturno sinteriranje i strukturna oštećenja će deaktivirati aktivna mjesta, što u osnovi dovodi do pada i kvara katalizatora.
Osnovni cilj trenutnog istraživanja i razvoja katalizatora je prilagoditi količinu, strukturu i mikrookruženje aktivnih mjesta putem znanstvenih metoda pripreme. Time se proizvode katalitički materijali s većom aktivnošću, vrhunskom selektivnošću i duljim vijekom trajanja, ostvarujući visoko-učinkovite, ekološki-prijateljske i tro-isplative industrijske reakcije.