촉매의 작용에 의해 진행하는 반응으로 반응계와 촉매상태의 차이에서 기상, 용액상에 대한 균일 촉매반응, 고체촉매 표면에서의 기체 분자나 용질분자의 반응이 행해지는 불균일 촉매 반응으로 분류된다. 콜로이드상 촉매나 효소가 관여하는 반응은 이들의 중간 영역에 속한다. 촉매 반응의 과정은 보통 ①촉매 작용이 행해지는 촉매 부분(활성점)에의 반응 분자의 확산 등에 의한 접근, ②활성점에의 흡착 혹은 배위, ③활성점상의 반응, ④생성물분자의 촉매로부터의 탈착으로 이루어지고 있다. 고기압체, 고농도 용액이나 다공질 촉매의 경우, 반응속도는 종종 확산 과정에 지배되고 있지만, 통상 반응과정의 활성화 에너지가 다른 과정에 비해 현저하게 크기 때문에 이것이 율속 단계가 된다. 이때 반응 속도는 활성점의 수에 비례하기 때문에 촉매가 균일하면 속도는 균일 촉매의 농도 혹은 고체 촉매의 표면적에 비례하게 된다. 그러나 고체 촉매에서는 반응 속도가 반응 분자의 흡착량에 관계하기 때문에 속도식은 반드시 단순하지 않다. 촉매에 의한 반응이 촉진되는 것은 주로 흡착, 배위에 의해 분자내의 결합이 약하게 되어, 반응의 활성화 에너지를 저하시키기 때문이라고 생각된다.