En katalysator påskyndar en kemisk reaktion utan att förbrukas. Den erbjuder en alternativ reaktionsväg med lägre aktiveringsenergi. Katalysatorn kan delta i reaktionen och bilda intermediärer, men den regenereras i slutet. En liten mängd kan katalysera en stor mängd reaktion. Katalysatorer är viktiga inom industri, biologi och miljöskydd.

Katalysatorer finns i flera typer. Homogena katalysatorer är i samma fas som reaktanterna, vanligtvis i lösning. Syrakatalysatorer för förestring är ett exempel. Heterogena katalysatorer är i en annan fas, vanligtvis fasta katalysatorer med gasformiga eller flytande reaktanter. Platina i katalytiska omvandlare, järn i Haber-Bosch-processen och zeoliter i petroleumkrackning är exempel. Enzymer är biologiska katalysatorer, mycket specifika och effektiva. De katalyserar reaktioner vid milda temperaturer och tryck.

Katalysatorer ändrar inte jämviktsläget för en reaktion. De ändrar bara hastigheten med vilken jämvikt uppnås. De ändrar inte heller den totala energiförändringen. De sänker aktiveringsenergin, vilket gör reaktionen snabbare vid en given temperatur. Vissa katalysatorer förgiftas av föroreningar, som binder till de aktiva sätena och blockerar dem. Det är därför katalysatorer kräver blyfri bensin. Bly förgiftar katalysatorn.

Katalysatorer används i ungefär 90 procent av kemiska processer. De gör reaktioner snabbare, billigare och mer selektiva. De minskar energiförbrukning och avfall. De är ett av de viktigaste verktygen inom grön kemi.