Un catalizador acelera una reacción química sin consumirse. Proporciona una vía alternativa con menor energía de activación. El catalizador puede participar en la reacción, formando intermediarios, pero se regenera al final. Una pequeña cantidad puede catalizar una gran cantidad de reacción. Los catalizadores son esenciales en la industria, la biología y la protección del medio ambiente.

Existen varios tipos de catalizadores. Los catalizadores homogéneos se encuentran en la misma fase que los reactivos, generalmente en solución. Un ejemplo son los catalizadores ácidos para la esterificación. Los catalizadores heterogéneos se encuentran en una fase diferente, generalmente catalizadores sólidos con reactivos gaseosos o líquidos. Ejemplos de estos son el platino en los convertidores catalíticos, el hierro en el proceso Haber-Bosch y las zeolitas en el craqueo del petróleo. Las enzimas son catalizadores biológicos, altamente específicos y eficientes. Catalizan reacciones a temperaturas y presiones moderadas.

Los catalizadores no modifican la posición de equilibrio de una reacción. Solo alteran la velocidad a la que se alcanza el equilibrio. Tampoco modifican el cambio energético total. Disminuyen la energía de activación, lo que acelera la reacción a una temperatura determinada. Algunos catalizadores se envenenan con impurezas que se unen a los sitios activos y los bloquean. Por eso, los convertidores catalíticos requieren gasolina sin plomo. El plomo envenena el catalizador.

Los catalizadores se utilizan en aproximadamente el 90 % de los procesos químicos. Hacen que las reacciones sean más rápidas, económicas y selectivas. Reducen el consumo de energía y los residuos. Son una de las herramientas más importantes en la química verde.