Trong quá trình lựa chọn và thiết kế chất xúc tác kim loại, người ta thường cho rằng phải có khả năng thích ứng năng lượng và khả năng thích ứng không gian thích hợp giữa các thành phần kim loại và các phân tử chất phản ứng, để tạo điều kiện cho quá trình hoạt hóa các phân tử phản ứng. Sau đó, hãy cân nhắc lựa chọn chất đồng xúc tác và chất mang xúc tác phù hợp cũng như quy trình chuẩn bị cần thiết và kiểm soát chặt chẽ các điều kiện chuẩn bị để đáp ứng thành phần hóa học và cấu trúc vật lý mong muốn, bao gồm kích thước và phân bố hạt kim loại. Ngoại trừ kim loại quý, chất xúc tác kim loại ở trạng thái khử cực kỳ phản ứng và dễ bị oxy hóa. Để thuận tiện cho việc lưu trữ và vận chuyển, các nhà máy sản xuất chất xúc tác chủ yếu cung cấp các sản phẩm ở trạng thái oxit (xem bảng) và người dùng được kích hoạt hoặc trở lại trạng thái kim loại trong quá trình sử dụng. Phương pháp và điều kiện hoạt hóa rất quan trọng (xem Sử dụng chất xúc tác). Một số nhà sản xuất chất xúc tác cũng cung cấp một số chất xúc tác sắt khử trước để tổng hợp amoniac nhằm rút ngắn thời gian khởi động của người dùng và đảm bảo các đặc tính của chất xúc tác.
