Receptor, który zwykle jest cząsteczką wklęsłą, ma lukę o określonej charakterystyce geometrycznej i energetycznej i z mieszaniny różnych potencjalnych substratów wybiera (rozpoznaje) ten który jest najlepiej dopasowany do luki pod względem kształtu i energii - zasada podwójnej komplementarności.
Transformacja supramolekularna jest procesem katalitycznym polegającym na związaniu substratu przez receptor molekularny, ewentualnej aktywacji substratu, chemicznemu przekształceniu substratu (reakcja chemiczna) i uwolnieniu nowego produktu. Po uwolnieniu produktu receptor molekularny może brać udział w przekształcaniu kolejnej cząsteczki substratu. W reakcji katalizy supramolekularnej przekształceniu chemicznemu podlegają tylko te cząsteczki, których receptor został zaprojektowany, jest to więc proces selektywny.