L'effet d'un catalyseur sur une réaction chimique est d'augmenter la vitesse de cette réaction en réduisant son énergie d'activation. Cette énergie d'activation est l'énergie nécessaire pour déplacer les réactifs chimiques dans un état de transition, qui est intermédiaire entre le réactif et le produit.
Les catalyseurs réduisent l'énergie d'activation des réactions en créant des produits intermédiaires avec les réactifs. Chaque réaction qui se produit avec un catalyseur nécessite moins d'énergie d'activation qu'une réaction directe entre les réactifs. Le produit final de la réaction est le même, avec la même quantité d'énergie consommée ou libérée, mais il est plus facile de démarrer la réaction et de continuer à utiliser des catalyseurs. Le point d'équilibre, c'est-à-dire le point auquel une réaction chimique et son inverse se produisent à la même vitesse, est également inchangé par la présence d'un catalyseur.
Pour être un véritable catalyseur, un produit chimique ne doit pas être directement consommé par la réaction, bien qu'il puisse être altéré par d'autres effets de la réaction, tels que le chauffage. Alors que le catalyseur réagit avec les réactifs, le produit final de la réaction ne l'incorpore pas et le catalyseur revient à son état d'origine. Ainsi, très peu de catalyseur est généralement nécessaire pour accélérer une réaction, même si les quantités de réactifs sont relativement importantes.