Wilayah itu menikmati otonomi tingkat tinggi, namun tidak diakui sebagai negara sendiri dalam konstitusi Spanyol.
Tekanan untuk melakukan penentuan nasib sendiri meningkat selama lima tahun terakhir.
Namun pada pemilihan regional 2015, yang dimenangi oleh sebuah aliansi partai pro-kemerdekaan, sekitar 40 persen pemilih mendukung partai-partai yang loyal kepada Spanyol.
Madrid berpendapat Catalonia sudah menikmati otonomi luas, seperti yang diberlakukan untuk daerah lain seperti Basque dan Galicia.
Mengapa Madrid menolak?
Perdana Menteri Spanyol, Mariano Rajoy mengatakan, pemungutan suara bertentangan dengan konstitusi, yang mengacu pada kesatuan tak terpisahkan dari Bangsa Spanyol.
Jurubicara pemerintah pusat, Iñigo Mendez de Vigo malah menuduh pemerintah Catalan bersikap tidak fleksibel dan sepihak.
Bagaimana pun, unjuk rasa oleh pegiat kemerdekaan sejauh ini terus berlangsung damai.
"Saya tidak percaya akan ada yang akan menggunakan kekerasan atau memprovokasi melakukan kekerasan, sehingga akan merusak citra gerakan pembebasan Catalan," kata pemimpin Catalan, Carles Puigdemont.
Pada malam pemungutan suara, ribuan demonstran yang menyerukan persatuan Spanyol menggelar demonstrasi di kota-kota di Spanyol, termasuk di Barcelona.
Mereka melambaikan bendera Spanyol dan membawa spanduk bertuliskan "Catalonia adalah Spanyol".
Baca: Spanyol Blokir Rencana Referendum Rakyat Catalonia
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.Tulis komentarmu dengan tagar #JernihBerkomentar dan menangkan e-voucher untuk 90 pemenang!
Syarat & KetentuanSegera lengkapi data dirimu untuk ikutan program #JernihBerkomentar.