Καταλύτης είναι κάθε ουσία που επιταχύνει μια χημική αντίδραση. Μπορεί να είναι οργανικό, συνθετικό ή μεταλλικό. Η διαδικασία με την οποία αυτή η ουσία επιταχύνει ή επιβραδύνει μια αντίδραση ονομάζεται κατάλυση.
Για να συμβεί οποιαδήποτε διαδικασία, απαιτείται ενέργεια, γνωστή ως ενέργεια ενεργοποίησης. Χωρίς τη βοήθεια καταλύτη, η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να πυροδοτήσει μια συγκεκριμένη αντίδραση είναι υψηλή. Όταν υπάρχει κάποιος, η ενέργεια ενεργοποίησης μειώνεται, κάνοντας την αντίδραση να συμβεί πιο αποτελεσματικά. Η ουσία γενικά λειτουργεί είτε αλλάζοντας τη δομή ενός μορίου είτε δεσμεύοντας με αντιδρώντα μόρια προκαλώντας το συνδυασμό, την αντίδραση και την απελευθέρωση ενός προϊόντος ή ενέργειας. Για παράδειγμα, απαιτείται ένας καταλύτης για να συνδυαστούν τα αέρια οξυγόνου και υδρογόνου και να σχηματίσουν νερό.
Χωρίς τη βοήθεια ενός καταλύτη, οι χημικές αντιδράσεις ενδέχεται να μην συμβούν ποτέ ή να χρειαστούν σημαντικά μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να αντιδράσουν. Όταν συμβαίνει η χημική αντίδραση, ο ίδιος ο καταλύτης δεν αλλάζει και δεν αποτελεί μέρος του τελικού αποτελέσματος. Τις περισσότερες φορές, μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ξανά και ξανά σε επόμενες αντιδράσεις.
Μερικές φορές αντί να επιταχύνει μια αντίδραση, ένας καταλύτης εργάζεται για να επιβραδύνει μια αντίδραση που κανονικά δεν θα συνέβαινε ή συνέβαινε πολύ αργά. Αυτός ο τύπος ουσίας είναι ένας αρνητικός καταλύτης, ο οποίος αναφέρεται επίσης ως αναστολέας. Οι αναστολείς είναι σημαντικοί στην ιατρική, όπου είναι κρίσιμοι για τη θεραπεία ψυχικών ασθενειών, υψηλής αρτηριακής πίεσης, καρκίνου και μυριάδων άλλων προβλημάτων υγείας.
Ένας καταλύτης χρησιμοποιείται σε δύο τύπους συνθηκών, είτε χημικές είτε βιοχημικές. Οι πιο κοινές σε βιοχημικές αντιδράσεις είναι τα ένζυμα. Τα ένζυμα είναι εξαιρετικά εξειδικευμένες πρωτεΐνες που επιταχύνουν συγκεκριμένες χημικές αντιδράσεις. Κάνουν τη ζωή δυνατή. Για παράδειγμα, ένα ένζυμο που βρίσκεται στο σάλιο διασπά την τροφή για πέψη κατά την επαφή. Χωρίς αυτό, θα χρειάζονταν εβδομάδες για να αφομοιώσουν οι άνθρωποι την τροφή μας.
Οι καταλύτες είναι επίσης σημαντικοί στο εργαστήριο καθώς και στην κατασκευή και τη βιομηχανία. Ένας από τους πιο διάσημους είναι ο καταλυτικός μετατροπέας, ο οποίος βοηθά στην πρόληψη των εκπομπών ρύπων από τα αυτοκίνητα και στην κατανάλωση καυσίμου πιο αποδοτική. Τα λιπάσματα είναι επίσης καταλύτες που επιταχύνουν την ανάπτυξη των φυτών.