催化剂有的是单一化合物，有的是络合化合物，有的是混合物。催化剂有选择性，不同的反应所用的催化剂有所不同，例如澱粉氧化用的催化剂以NaClO2作氧化剂，Ni2+、Fe2+、Cu2+等催化作用较好;若用H2O2作氧化剂时，Fe2+、Mn2+等效果好，而Ni2+、Cu2+、Co2+等效果较差;当用KMnO4为氧化剂时，而是自身反应产生的Mn2+作催化剂，但Fe2+、Ni2+、Cu2+等均无催化作用。

同一反应也有不同效果的催化剂，例如聚乙烯醇缩甲醛化反应，以酸作催化剂，其效果是盐酸(HCl)>硫酸(H2SO4)>磷酸(H3PO4)。同是苯酚与甲醛反应合成酚醛树脂，使用氢氧化钠、氢氧化钡、盐酸、氨水、草酸、醋酸、甲酸、硫酸、磷酸、氧化镁、氧化锌等催化剂，其产品性能都有所不同。

①金属催化剂。主要是指4、5、6周期的某些过渡金属，如铁、金、铂、钯、铑、铱等以及某些过渡金属的合金，可用于脱氢和加氢反应，有些也具有氧化与重整的催化活性。

②半导体催化剂。主要是一些非化学计量的各种变价过渡金属的氧化物，如ZnO、NiO、V2O5、Fe2O3、Cr2O3、MoO3等，能加速有电子转移的氧化、加氢、脱氢等反应。实用的半导体催化剂常为多组分氧化物的複合物，其成分複杂，影响因素也较多。

③酸、硷催化剂。阿伦尼乌斯酸硷、布侖斯惕酸硷、路易斯酸硷的催化作用均属酸硷催化。酸硷催化可分为均相与多相两类。均相酸硷催化一般以离子型机理进行。一些有质子转移的反应，如水合和脱水，酯化与水解，烷基化和脱烷基反应等常可用均相酸硷催化。多相酸硷催化剂主要是固体酸硷，其中套用较广的是固体氧化物酸硷催化剂，被用来催化下列反应：脱水和水合、同分异构化、裂化、烷基化、聚合、氢转移等。氧化铝、硅酸铝、分子筛是固体酸催化剂中最重要的3种。

④配位（络合）催化剂。一般是过渡金属的无机或有机络合物。在反应过程中，催化剂与反应基团构成配位键，形成中间络合物，而使反应分子活化。配位（络合）催化剂一般用在均相的催化反应中，可催化加氢脱氢、氧化、异构化、水合、羰基合成、聚合等反应。近年来，具有高催化活性的低分子络合物与高分子相结合，製成负载性高分子催化剂，既保留了均相络合催化活性、选择性高的优点，又克服了催化剂不易分离、不稳定等缺点。

⑤酶催化剂。在生物体内进行的各种複杂反应基本上都是酶催化的反应。酶本身是一种蛋白质分子，是由胺基酸按一定顺序聚合起来的、大小在3～100纳米之间的大分子。酶催化剂具有高度的选择性、极高的催化效率，且反应条件温和。

①反应前后，化学性质虽然不变，但因参与反应导致某些物理性质的改变。②对正、逆反应有同样的催化作用，因此只能缩短达到平衡的时间，而不能改变系统的平衡组成。③有特殊的选择性，某一类反应只能用某些催化剂来催化。④催化剂或反应系统中的少量杂质常可强烈地影响催化剂的性能。有些物质本身无催化作用，但加到催化剂中后，能大大提高催化剂的活性，称为助催化剂。另有一些物质，加入少量就可大大降低甚至消除催化剂的催化作用，称为毒物（或抑制剂）。

人们利用催化剂，可以改变化学反应的速率，这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应，或者某一类化学反应，而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后，它们都能够从反应物中被分离出来。不过，它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗，然后在整个反应结束之前又重新产生。

使化学反应加快的催化剂，叫做正催化剂；使化学反应减慢的催化剂，叫做负催化剂。例如，酯和多糖的水解，常用无机酸作正催化剂；二氧化硫氧化为三氧化硫，常用五氧化二钒作正催化剂，这种催化剂是固体，反应物为气体，形成多相的催化作用，因此，五氧化二钒也叫做触媒或接触剂；食用油脂里加入0.01%～0.02%没食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸败，在这里，没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。

目前，对催化剂的作用还没有完全弄清楚。在大多数情况下，人们认为催化剂本身和反应物一起参加了化学反应，降低了反应所需要的活化能。有些催化反应是由于形成了很容易分解的“中间产物”，分解时催化剂恢复了原来的化学组成，原反应物就变成了生成物。有些催化反应是由于吸附作用，吸附作用仅能在催化剂表面最活泼的区域(叫做活性中心)进行。活性中心的区域越大或越多，催化剂的活性就越强。反应物里如有杂质，可能使催化剂的活性减弱或失去，这种现象叫做催化剂的中毒。

催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。例如，加热时，甲酸发生分解反应，一半进行脱水，一半进行脱氢：

HCOOH=H2O+CO

HCOOH=H2+CO2

如果用固体Al2O3作催化剂，则只有脱水反应发生；如果用固体ZnO作催化剂，则脱氢反应单独进行。这种现象说明，不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。因此，我们利用催化剂的选择性，可使化学反应主要向某一方向进行。

在催化反应里，人们往往加入催化剂以外的另一物质，以增强催化剂的催化作用，这种物质叫做助催化剂。助催化剂在化学工业上极为重要。例如，在合成氨的铁催化剂里加入少量的铝和钾的氧化物作为助催化剂，可以大大提高催化剂的催化作用。

催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，现在几乎有半数以上的化工产品，在生产过程里都採用催化剂。例如，合成氨生产採用铁催化剂，硫酸生产採用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都採用不同的催化剂。据统计，约有80%~85%的化工生产过程使用催化剂（如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，石油、天然气、煤的综合利用，等等），目的是加快反应速率，提高生产效率。在资源利用、能源开发、医药製造、环境保护等领域，催化剂也大有作为，科学家正在这些领域探索适宜的催化剂以期在某些方面有新的突破。催化剂显然是参加了反应，只是作为一个反应中介，在反应前后总量不变（注意，不是在反应中总量不变），而使得加快或减缓反应速度的一种物质。

比如有反应 A+B=C

而A+R=X ，X+B=C+R 这样反应的话，速度会和上式不一样，

则R在反应前后问题没有变化，则可说R是反应A+B=C的催化剂。

在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化剂都大显身手。例如，硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气，要用以铁为主的多分组催化剂，提高反应速率。在炼油厂，催化剂更是少不了，选用不同的催化剂，就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和硷性色可赛思催化剂。车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酿造业、製药业等都要用催化剂催作。

我们可在波兹曼分布（Boltzmann distribution）与能量关係图（energy profile diagram）中观察到，催化剂可使化学反应物在不改变的情形下，经由只需较少活化能（activation energy）的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下，分子不是无法完成化学反应，不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下，分子只需较少的能量即可完成化学反应。