Katalizör, tüketilmeden kimyasal reaksiyonu hızlandırır. Daha düşük aktivasyon enerjisine sahip alternatif bir yol sağlar. Katalizör, ara ürünler oluşturarak reaksiyona katılabilir, ancak sonunda yeniden üretilir. Az miktarda katalizör, büyük miktarda reaksiyonu katalize edebilir. Katalizörler endüstri, biyoloji ve çevre koruma alanlarında hayati öneme sahiptir.

Katalizörler çeşitli tiplerde bulunur. Homojen katalizörler, genellikle çözelti halinde, reaktanlarla aynı fazdadır. Esterifikasyon için asit katalizörleri buna bir örnektir. Heterojen katalizörler ise farklı bir fazdadır, genellikle gaz veya sıvı reaktanlarla birlikte katı katalizörlerdir. Katalitik konvertörlerde platin, Haber-Bosch prosesinde demir ve petrol krakinginde zeolitler buna örnektir. Enzimler, son derece spesifik ve verimli biyolojik katalizörlerdir. Reaksiyonları düşük sıcaklık ve basınçlarda katalize ederler.

Katalizörler bir reaksiyonun denge konumunu değiştirmezler. Sadece dengeye ulaşma hızını değiştirirler. Ayrıca toplam enerji değişimini de değiştirmezler. Aktivasyon enerjisini düşürerek, belirli bir sıcaklıkta reaksiyonu hızlandırırlar. Bazı katalizörler, aktif bölgelere bağlanıp onları bloke eden safsızlıklar tarafından zehirlenir. Bu nedenle katalitik konvertörler kurşunsuz benzin gerektirir. Kurşun katalizörü zehirler.

Katalizörler, kimyasal süreçlerin yaklaşık yüzde 90'ında kullanılır. Reaksiyonları daha hızlı, daha ucuz ve daha seçici hale getirirler. Enerji tüketimini ve atıkları azaltırlar. Yeşil kimyanın en önemli araçlarından biridirler.