Главне карактеристике хемијске адсорпције су: јавља се само једнослојна адсорпција; топлота адсорпције је еквивалентна топлоти хемијске реакције; селективно; углавном неповратна адсорпција; адсорпциони слој може остати стабилан на вишим температурама. Хемисорпција се може поделити на активирану адсорпцију која захтева активирану енергију и неактивну адсорпцију која не захтева енергију активације. Први има спорију брзину адсорпције, а други има бржу брзину адсорпције.
Хемисорпција је важан корак у хетерогеним каталитичким реакцијама. Проучавање хемијске адсорпције је од великог значаја за разумевање механизма хетерогених каталитичких реакција и за реализацију индустријализације каталитичких реакција. У поређењу са физичком адсорпцијом, хемијска адсорпција има следеће карактеристике: ① Сила укључена у адсорпцију је еквивалентна сили хемијског везивања, која је много јача од ван дер Валсове силе. ② Топлота адсорпције је приближно једнака топлоти реакције. ③ Адсорпција је једнослојна. Дакле, може се описати Лангмировом изотермом, а понекад и Фројндлиховом формулом. ④ Селективно. ⑤Неповратан на температуру и притисак. Поред тога, хемисорпција често захтева енергију активације. Одређивање да ли је адсорпција хемисорпција заснива се првенствено на топлоти адсорпције и иреверзибилности.