催化劑是一種改變反應速率但不改變反應總標準吉布斯自由能的物質。這種作用稱為催化作用，涉及催化劑的反應稱為催化反應。
催化劑自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發生變化；它和反應體系的關系就像鎖與鑰匙的關系一樣，具有高度的選擇性（或專一性）。一種催化劑并非對所有的化學反應都有催化作用；某些化學反應并非只有 唯 一 的催化劑。
催化反應有四個基本特征，可以根據定義導出，對了解催化劑的功能很重要。
1、催化劑只能加速熱力學上可以進行的反應。要求開發新的化學反應催化劑時，首先要對反應進行熱力學分析，看它是否是熱力學上可行的反應。
2、催化劑只能加速反應趨于平衡，不能改變反應的平衡位置（平衡常數）。
3、催化劑對反應具有選擇性，當反應可能有一個以上不同方向時，催化劑僅加速其中一種，促進反應速率和選擇性是統一的。
4、催化劑的壽命。催化劑能改變化學反應速率，其自身并不進入反應，在理想情況下催化劑不為反應所改變。但在實際反應過程中，催化劑長期受熱和化學作用，也會發生一些不可擬的物理化學變化。
根據催化劑的定義和特征分析，有三種重要的催化劑指標：活性、選擇性、穩定性。