En katalysator fremskynder en kjemisk reaksjon uten å bli forbrukt. Den gir en alternativ reaksjonsvei med lavere aktiveringsenergi. Katalysatoren kan delta i reaksjonen og danne mellomprodukter, men den regenereres til slutt. En liten mengde kan katalysere en stor mengde reaksjon. Katalysatorer er essensielle innen industri, biologi og miljøvern.

Katalysatorer finnes i flere typer. Homogene katalysatorer er i samme fase som reaktantene, vanligvis i løsning. Syrekatalysatorer for forestring er et eksempel. Heterogene katalysatorer er i en annen fase, vanligvis faste katalysatorer med gassformige eller flytende reaktanter. Platina i katalytiske omformere, jern i Haber-Bosch-prosessen og zeolitter i petroleumskrakking er eksempler. Enzymer er biologiske katalysatorer, svært spesifikke og effektive. De katalyserer reaksjoner ved milde temperaturer og trykk.

Katalysatorer endrer ikke likevektsposisjonen til en reaksjon. De endrer bare hastigheten som likevekt nås med. De endrer heller ikke den totale energiendringen. De senker aktiveringsenergien, noe som gjør reaksjonen raskere ved en gitt temperatur. Noen katalysatorer er forgiftet av urenheter, som binder seg til de aktive stedene og blokkerer dem. Det er derfor katalysatorer krever blyfri bensin. Bly forgifter katalysatoren.

Katalysatorer brukes i omtrent 90 prosent av kjemiske prosesser. De gjør reaksjoner raskere, billigere og mer selektive. De reduserer energiforbruk og avfall. De er et av de viktigste verktøyene innen grønn kjemi.