Um catalisador acelera uma reação química sem ser consumido. Fornece um caminho alternativo com menor energia de ativação. O catalisador pode participar na reação, formando intermediários, mas é regenerado no final. Uma pequena quantidade pode catalisar uma grande quantidade de reação. Os catalisadores são essenciais na indústria, biologia e proteção ambiental.

Os catalisadores podem ser de vários tipos. Os catalisadores homogéneos encontram-se na mesma fase que os reagentes, geralmente em solução. Os catalisadores ácidos para esterificação são um exemplo. Os catalisadores heterogéneos estão numa fase diferente, geralmente catalisadores sólidos com reagentes gasosos ou líquidos. A platina nos catalisadores, o ferro no processo Haber-Bosch e as zeólitos no craqueamento do petróleo são exemplos. As enzimas são catalisadores biológicos, altamente específicos e eficientes. Catalisam reações a temperaturas e pressões moderadas.

Os catalisadores não alteram a posição de equilíbrio de uma reação. Apenas alteram a velocidade com que o equilíbrio é atingido. Também não alteram a variação total de energia. Diminuem a energia de ativação, tornando a reação mais rápida a uma dada temperatura. Alguns catalisadores são envenenados por impurezas, que se ligam aos sítios ativos e os bloqueiam. É por isso que os catalisadores exigem gasolina sem chumbo. O chumbo envenena o catalisador.

Os catalisadores são utilizados em cerca de 90% dos processos químicos. Tornam as reações mais rápidas, baratas e seletivas. Reduzem o consumo de energia e o desperdício. São uma das ferramentas mais importantes da química verde.