由于微量金属集中在常减压渣油中，因此，重油催化裂化过程很容易催化剂中毒。其主要毒物是钠、钒和镍，而来自设备腐蚀过程产生的铁质并无催化作用。但原料中以化合物形式存在的铁的影响大约与钒一样严重。
重金属对催化剂的污染影响程度和机理是不同的。钠对催化剂的毒害最大，它能中和催化剂上的活性中心，与分子筛催化剂上的氢和稀土作用，使催化剂活性中心永远失活，还会与载体形成低熔点共融物，增加催化剂对热烧结的敏感性，降低催化剂的热稳定性。钠还会使一氧化碳助燃剂中毒失效，并且钠的作用与再生温度有关。镍沉积在催化剂表面上，有催化脱氢作用，使氢气及焦炭产率增加。它只是部分地破坏催化剂的酸性中心，因此对催化剂活性影响不大。钒与镍不同，它在催化剂表面存留不牢，大部分将转移其内部，并与其相互作用，形成低熔点共融物。由于熔融破坏了分子筛的结构，使催化剂比表面下降，活性和选择性也明显下降。而未进入沸石内部的钒与镍相似，起脱氢作用。