Carles Puigdemont har sedan 2017 levt i exil i Belgien, anklagad av Spanien för bland annat uppror och uppvigling i samband med Kataloniens självständighetsförsök för fyra år sedan.
En arresteringsorder har tidigare varit utfärdad och i våras förlorade han sin åtalsimmunitet som EU-parlamentsledamot efter en omröstning i EU-parlamentet.
I torsdags greps han på Sardinien, dit han ska ha rest i sin roll som ledamot i EU-parlamentet.
"Vid ankomsten till flygplatsen i Alghero greps han av italiensk gränspolis. I morgon (fredag) kommer han att ställas inför rätten i Sassari", skriver hans stabschef Josep Lluís Alay på Twitter.
Om han ska utlämnas till Spanien enligt landets önskan kommer att avgöras den 4 oktober, enligt Agostinangelo Marras, som är Puigdemonts advokat på Sardinien.
Advokaten uppger också att Puigdemont har rätt att lämna landet, bara han infinner sig hos domstolen på Sardinen den 4 oktober.
Fördömer
I Barcelona har polisen spärrat av flera gator i närheten av det italienska konsulatet, där hundratals anhängare till Puigdemont samlas under fredagen för att demonstrera mot gripandet. Demonstranter samlades också utanför rättssalen i Sassari.
Kataloniens nye regionpresident Pere Aragonès, också han separatist men mildare sådan än Puigdemont, fördömer gripandet.
"Ställd inför förföljelse och rättsligt förtryck – detta fördöms å det starkaste. Det måste få ett slut", skriver han på Twitter.
Spanien välkomnar det.
"Gripandet av herr Puigdemont stämmer överens med det pågående rättsliga förfarande som gäller för alla EU-medborgare," skriver den spanska regeringen i ett uttalande.
Enligt ett uttalande från premiärminister Pedro Sánchez kansli måste Puigdemont inställa sig till den spanska rätten.
Överklagat
I juni benådade Sánchez nio andra katalanska separatistledare som 2019 dömdes till fängelsestraff på 9–13 år för uppvigling och missbruk av offentliga medel, i samband med det katalanska självständighetsförsöket.
Spanien har även haft arresteringsorder utfärdade för de tidigare katalanska regionministrarna Toni Comín och Clara Ponsatí. De sitter precis som Puigdemont numera i EU-parlamentet och blev precis som honom av med åtalsimmuniteten i våras, då anklagelserna formellt härrör från tiden före de tre katalanerna valdes in i EU-parlamentet.
Beslutet om åtalsimmunitet har dock överklagats och kan upphävas av EU-domstolen.