Regionpresident Artur Mas undertegnet kravet om folkeavstemning lørdag morgen. Kravet er nå sendt til sentralmyndighetene i Madrid.
Folkeavstemningen skal etter planen holdes 9. november i år.
Kravet kommer etter at en ny folkeavstemningslov ble vedtatt i det katalanske parlamentet forrige fredag.
- Les også:
Avviser kravet
Den spanske regjeringen har tidligere gjort det klart at de vil avvise kravet om folkeavstemning.
Den konservative regjeringen til statsminister Mariano Rajoy innkalte rett etter at Artur Mas undertegnet kravet til et krisemøte i den spanske regjeringen mandag.
På regjeringsmøtet mandag er meningen at den spanske regjeringen vil bringe kravet om folkeavstemning inn for den spanske konstitusjonsdomstolen.
Rajoy-regjeringen argumenterer for at den spanske grunnloven ikke åpner for at regionene holder folkeavstemning om uavhengighet.