氧化反應的催化劑大致可以分為三大類：金屬和金屬離子，過渡金屬氧化物和多氧金屬族（雜多酸化合物），氧化還原分子篩。

金屬和金屬離子

        貴金屬催化劑通常荷載在活性炭上，廣泛用于醇和二醇的氧化脫氫和碳水化合物氧化反應。貴金屬催化劑的主要缺點是交易失活，因而它在工業上的應用受到一定的限制。過渡金屬離子荷載在離子交換樹脂上可以用于氧催化轉移反應，如以TBHP（過氧化叔丁醇）或溴酸鈉為氧受體，浸漬在Nafion（聚三氟磺酸樹脂）中的Cr（3）和Ce催化各種不飽和醇的選擇氧化。

        將金屬離子荷載在離子交換樹脂上能延長催化劑的壽命，用Cr/NAFK催化1-苯乙醇氧化，反應后回收催化劑可以再次使用，雖然苯乙酮收率略有降低，但Cr沒有明顯的損耗，以60%的過氧化氫水溶液為氧化劑，用Pd（2）交換的聚苯乙烯磺酸離子交換樹脂催化2-甲基萘氧化，二甲基1,4-萘醌（維生素K）收率達55%-60%，比用化學計量氧化劑的傳統的有機合成反應高。

        將MoO2（2），VO鍵合在離子交換樹脂上作為固體催化劑，以過氧化氫為氧化劑，催化烯烴環氧化。含Mo催化劑催化劑經循環使用五次，活性僅降低7%，而含V的催化劑經七次使用后，活性沒有明顯的變化。目前已開發多種帶有絡合基團的樹脂作為Mo，V催化劑的載體，用于烯烴的環氧化反應。