触媒は、消費されることなく化学反応を促進する物質です。活性化エネルギーの低い代替経路を提供します。触媒は反応に関与して中間体を形成することもありますが、反応終了後には再生されます。少量の触媒で大量の反応を触媒することができます。触媒は、産業、生物学、環境保護において不可欠な存在です。

触媒にはいくつかの種類があります。均一系触媒は反応物と同じ相にあり、通常は溶液中にあります。エステル化反応における酸触媒はその一例です。不均一系触媒は反応物とは異なる相にあり、通常は固体触媒が気体または液体の反応物と共存します。触媒コンバーターにおける白金、ハーバー・ボッシュ法における鉄、石油分解におけるゼオライトなどがその例です。酵素は生物学的触媒であり、非常に特異的で効率的です。酵素は穏やかな温度と圧力で反応を触媒します。

触媒は反応の平衡位置を変えるものではありません。平衡状態に達する速度を変えるだけです。また、全体のエネルギー変化も変えません。触媒は活性化エネルギーを低下させ、特定の温度における反応速度を速めます。触媒の中には、不純物によって活性部位が阻害され、被毒されるものがあります。触媒コンバーターに無鉛ガソリンが必要なのはそのためです。鉛は触媒を被毒します。

触媒は化学プロセスの約90％で使用されています。触媒を用いることで、反応速度、コスト、選択性が向上します。また、エネルギー消費量と廃棄物を削減できます。触媒は、グリーンケミストリーにおいて最も重要なツールの1つです。