根據國際純粹化學與應用化學聯合會(IUPAC)的定義：催化劑指一種在不改變反應總標準吉布斯自由能變化的情況下提高反應速率的物質。 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
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。
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（與之相反的稱為抑制劑）。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。
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，但并不改變反應的平衡。