Katalizatorius yra bet kokia medžiaga, kuri pagreitina cheminę reakciją. Jis gali būti organinis, sintetinis arba metalinis. Procesas, kurio metu ši medžiaga pagreitina arba sulėtina reakciją, vadinamas katalizė.
Kad bet koks procesas vyktų, reikalinga energija, vadinama aktyvinimo energija. Be katalizatoriaus pagalbos, energijos kiekis, reikalingas tam tikrai reakcijai sukelti, yra didelis. Kai yra, aktyvacijos energija sumažėja, todėl reakcija vyksta efektyviau. Medžiaga paprastai veikia arba keičia molekulės struktūrą, arba prisijungia prie reaguojančių molekulių, todėl jos susijungia, reaguoja ir išskiria produktą arba energiją. Pavyzdžiui, katalizatorius reikalingas, kad deguonies ir vandenilio dujos susijungtų ir sudarytų vandenį.
Be katalizatoriaus pagalbos cheminės reakcijos gali niekada neįvykti arba reaguoti gali prireikti žymiai ilgesnio laiko. Kai vyksta cheminė reakcija, pats katalizatorius nepasikeičia ir nėra galutinio rezultato dalis. Daugeliu atvejų jis gali būti pakartotinai naudojamas vėlesnėse reakcijose.
Kartais užuot pagreitinęs reakciją, katalizatorius veikia sulėtindamas reakciją, kuri paprastai nevyksta arba vyksta labai lėtai. Šio tipo medžiaga yra neigiamas katalizatorius, kuris taip pat vadinamas inhibitoriumi. Inhibitoriai yra svarbūs medicinoje, kur jie yra labai svarbūs gydant psichines ligas, aukštą kraujospūdį, vėžį ir daugybę kitų sveikatos problemų.
Katalizatorius naudojamas dviejų tipų sąlygomis – cheminėmis arba biocheminėmis. Labiausiai paplitę biocheminėse reakcijose yra fermentai. Fermentai yra labai specializuoti baltymai, kurie pagreitina specifines chemines reakcijas. Jie leidžia gyventi. Pavyzdžiui, seilėse esantis fermentas kontakto metu skaido maistą, kad jis būtų virškinamas. Be to, žmonėms prireiktų savaičių, kad suvirškintų mūsų maistą.
Katalizatoriai taip pat svarbūs laboratorijoje, gamyboje ir pramonėje. Vienas žinomiausių – katalizinis konverteris, padedantis išvengti automobilių išmetamųjų teršalų ir efektyvinti degalų sąnaudas. Trąšos taip pat yra katalizatoriai, pagreitinantys augalų augimą.