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在化學反應中引起的作用叫催化作用。催化劑在工業上也稱為觸媒。
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，例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用，加快化學反應速率，但對其他的化學反應就不一定有催化作用。某些化學反應并非只有*的催化劑，例如氯酸鉀受熱分解中能起催化作用的還有氧化鎂、氧化鐵和氧化銅等等。而且一個化學反應并不只有一種催化劑，例如氯酸鉀制取氧氣時還可用紅磚粉或氧化銅等做催化劑。
一般定義

初中課本上定義：在化學反應里能改變（加快或減慢）其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后（反應過程中會改變）都沒有發生變化的物質叫做催化劑，又叫觸媒。其物理性質可能會發生改變，例如二氧化錳（MnO2）在催化氯酸鉀（KClO3）生成氯化鉀(KCl)和氧氣(O2)的反應前后由塊狀變為粉末狀。
其他定義

也有一種說法，催化劑參與化學反應。在一個總的化學反應中，催化劑的作用是降低該反應發生所需要的活化能，本質上是把一個比較難發生的反應變成了兩個很容易發生的化學反應。在這兩個反應中，第一個反應中催化劑扮演反應物的角色，第二個反應中催化劑扮演生成物的角色，所以說從總的反應方程式上來看，催化劑在反應前后沒有變化。例如：
CFC破壞臭氧，其實就是它先于臭氧反應生成一個原子氧和一個復雜的化合物，然后另外一個臭氧分子和那個化合物反應生成一個原子氧和CFC，然后2個原子氧反應變成一個氧氣分子。所以CFC在總反應前后沒有變化，在總反應中，我們可以認為CFC充當催化劑使臭氧分子變成氧氣分子，但其實CFC參與化學反應。
KClO3制氧氣加入MnO2，可發生下列反應：
2KClO3+2MnO2==加熱2KMnO4+Cl2↑+O2↑,2KMnO4==加熱K2MnO4+MnO2+O2↑,K2MnO4+Cl2==加熱2KCl+MnO2+O2↑
催化劑原先因發生化學反應而生成的物質會在之后進一步的反應中重新生成原有催化劑，即上面提到的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化。
一般來說，催化劑是指參與化學反應中間歷程的，又能選擇性地改變化學反應速率，而其本身的數量和化學性質在反應前后基本保持不變的物質。通常把催化劑加速化學反應，使反應盡快達到化學平衡的作用叫做催化作用。