Un catalizator accelerează o reacție chimică fără a fi consumat. Acesta oferă o cale alternativă cu o energie de activare mai mică. Catalizatorul poate participa la reacție, formând intermediari, dar este regenerat la final. O cantitate mică poate cataliza o reacție de amploare. Catalizatorii sunt esențiali în industrie, biologie și protecția mediului.

Catalizatorii sunt de mai multe tipuri. Catalizatorii omogeni se află în aceeași fază cu reactanții, de obicei în soluție. Catalizatorii acizi pentru esterificare sunt un exemplu. Catalizatorii eterogeni se află într-o fază diferită, de obicei catalizatori solizi cu reactanți gazoși sau lichizi. Platina în convertoarele catalitice, fierul în procesul Haber-Bosch și zeoliții în cracarea petrolului sunt exemple. Enzimele sunt catalizatori biologici, foarte specifici și eficienți. Acestea catalizează reacții la temperaturi și presiuni blânde.

Catalizatorii nu modifică poziția de echilibru a unei reacții. Ei modifică doar viteza la care se atinge echilibrul. De asemenea, nu modifică schimbarea generală de energie. Ei reduc energia de activare, ceea ce face ca reacția să fie mai rapidă la o anumită temperatură. Unii catalizatori sunt otrăviți de impurități, care se leagă de centrele active și le blochează. De aceea, convertoarele catalitice necesită benzină fără plumb. Plumbul otrăvește catalizatorul.

Catalizatorii sunt utilizați în aproximativ 90% din procesele chimice. Aceștia fac reacțiile mai rapide, mai ieftine și mai selective. Reduc consumul de energie și deșeurile. Sunt unul dintre cele mai importante instrumente din chimia verde.