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Un catalizzatore è una sostanza, fonte o dispositivo che interviene in una reazione chimica aumentandone la velocità ma rimanendo inalterato al termine della stessa.
L'effetto è tale da rendere possibili reazioni che in condizioni normali non procederebbero in maniera apprezzabile.

Lo schema più semplice di intervento di un catalizzatore C nella reazione fra due composti A e B è:

A + C → AC

AC + B → AB + C

La reazione netta è sempre A + B → AB , mentre C viene rigenerato alla fine di ogni ciclo e non si consuma. Nel caso in cui un composto presente nell'ambiente di reazione (prodotto, solvente, ecc.) si lega al catalizzatore in modo permanente, si parla di avvelenamento del catalizzatore, che perde così la sua efficacia.

Una classe particolare di catalizzatori è rappresentata dai catalizzatori per trasferimento di fase, che permettono la reazione fra composti in fasi distinte, che non potrebbero reagire altrimenti.
Ci sono sostanze che invece di aumentare la velocità di reazione, la diminuiscono. Questi composti vengono definiti impropriamente catalizzatori negativi mentre il vero appellativo è inibitori.