按阿伦尼乌斯方程k=Ae-E/RT(式中A为指前因子;R为气体常数;T为热力学温度),以反应速率常数k表示的反应速率主要决定于反应活化能E,若催化使反应活化能降低ΔE,则反应速率即提高e-ΔE/RT倍。催化反应一般能降低活化能约10千卡/摩尔,若反应在300K下进行,则反应速率可增加约1.7×10倍。
多相催化是工业上应用多的,这种催化作用在催化剂表面上进行,因此,固体催化剂的表面性质对催化作用就会有很大影响。催化剂比表面积大,表面上活化中心点多,表面对反应物吸附能力强,这些都对催化活性有利,因为化学吸附能降低反应活化能。表面孔隙度大和孔径大小合适对催化剂的选择性有利,例如分子筛催化剂的的选择性,就是由于它的孔径尺寸只能允许某种分子进入孔内,到达催化剂表面而被催化。
助催化剂:本身不具有催化活性,但加入后(加入量一般低于催化剂量的10%)可显著提高催化剂的活性、选择性和稳定性。一种工业催化剂往往要加入几种助催化剂,才能使催化剂的活性、选择性和寿命都达到预定要求。例如,合成氨用的双促进催化剂铁-三氧化二铝-氧化钾中的三氧化二铝和氧化钾就是助催化剂。