Katalyseteknologi fungerer som en grundpille i moderne kemisk industri, energikonvertering og miljøstyring. Som den funktionelle kerne af katalysatorer er aktive steder de mikrosteder, hvor alle katalytiske reaktioner finder sted, som direkte styrer katalysatoraktivitet, selektivitet og stabilitet. Bulkbæreren og rammen af en katalysator deltager næsten ikke i kemiske reaktioner; de understøtter hovedsageligt aktive komponenter, spreder metalpartikler og letter masseoverførsel. Kun specifikke mikroregioner på overfladen eller inde i porekanaler kan aktivere reaktanter og rekonstruere kemiske bindinger, og disse kritiske områder er defineret som aktive steder.
Aktive steder er de eneste funktionelle zoner, der driver katalytiske reaktioner. Deres unikke overfladestruktur og elektroniske tilstand sænker aktiveringsenergien af kemiske reaktioner, hvilket gør det muligt for svære-at-at udløse reaktioner under milde driftsforhold. Den katalytiske cyklus gentages kontinuerligt: for det første adsorberer aktive steder reaktantmolekyler og svækker interne kemiske bindinger; så bryder de gamle bånd og danner nye for at generere målprodukter; endelig desorberer produkter fra stederne, hvilket genopretter den oprindelige struktur af aktive steder til efterfølgende reaktionscyklusser.
Forskellige katalysatorer har forskellige aktive steder. For metalliske katalysatorer er aktive steder for det meste kant- og hjørneatomer på metalpartikler, der er almindeligt anvendt i hydrogenerings- og reformeringsreaktioner. Faste syrekatalysatorer såsom molekylsigter er afhængige af sure steder til at knække tung olie og isomerisere kulbrinter. Oxid- og sulfidkatalysatorer centrerer sig om ledige defekter og grænsefladesteder, der almindeligvis anvendes til røggasafsvovling og denitrifikation i miljøbeskyttelse.
Katalysatorens ydeevne er fuldt ud bestemt af status for aktive steder. Mængden af aktive steder styrer reaktionens konverteringseffektivitet, mens stedets styrke regulerer selektiviteten til at producere udpegede målprodukter. Under industriel drift vil dækning af kulstofaflejringer, urenhedsforgiftning, høj-temperatursintring og strukturel skade deaktivere aktive steder, hvilket fundamentalt fører til nedgang og svigt af katalysatorer.
Kerneformålet med nuværende katalysatorforskning og -udvikling er at justere mængden, strukturen og mikromiljøet af aktive steder via videnskabelige forberedelsesmetoder. Dette producerer katalytiske materialer med højere aktivitet, overlegen selektivitet og længere levetid, hvilket giver høj-effektivitet, miljø-venlige og omkostningseffektive-industrielle reaktioner.