Katalitička aktivnost je povećanje brzine i energije kemijske reakcije tvari koja se sama ne mijenja u reakciji. U biološkim sustavima obavljaju ga enzimi koji su neophodni za normalne životne procese. Smanjenjem potrebne energije za pokretanje reakcije, enzimski putevi povećavaju brzinu kojom stanice obavljaju bitne kemijske funkcije. Kataliza se kontrolira regulacijskim enzimima. Neki od njih uključuju promjene u strukturi enzima, dok drugi djeluju promjenom stanične okoline u kojoj se odvija katalitička aktivnost.
U općoj kemiji, katalitička aktivnost ili kataliza je svaka promjena — povećanje ili smanjenje — u brzini reakcije sredstvom koje nije kemijski promijenjeno procesom. U industriji to može značiti bilo koji broj sredstava koja se koriste za povećanje brzine i prinosa reakcija, ali u biokemiji, katalitička aktivnost se odnosi na rad enzima, proteina koji se nalaze u svim organizmima koji posreduju u većini staničnih funkcija, uključujući metabolizam. Malo bi se bioloških procesa, ako ikakvih, odvijalo brzinom dovoljnom za održavanje života bez enzimske katalize.
Neke reakcije se uopće ne bi dogodile bez katalitičke aktivnosti enzima. Obično mnoge molekule imaju energetsku barijeru za zajedničku reakciju. Ova granica koja se naziva aktivacijska energija mora biti prevladana da bi se kemijske reakcije nastavile.
U nekim slučajevima, visoki prag energije aktivacije znači da je malo vjerojatno da će reaktanti reagirati sami ili će to učiniti sporom brzinom. Kada se enzimi privremeno vežu na jedan ili više reaktanata, potrebna je energija aktivacije smanjena, a brzina reakcije se ubrzava. Enzimi također mogu inhibirati aktivaciju drugih enzima i usporiti proces.
Enzimska aktivnost često rezultira biokemijskim reakcijama u više koraka, od kojih se svaka oslanja na drugačiji katalizator i ovisi o produktu prethodnog koraka. Fizički, katalitička aktivnost mnogih različitih enzima javlja se u istoj staničnoj organeli, što posljedično ubrzava brzinu reakcije. Promjene pH i temperature mogu, do određene točke, djelovati u sinergiji kako bi se povećao tempo katalize. Temperature iznad određenog raspona mogu oštetiti strukturu proteina enzima, čineći ih nesposobnim za djelovanje.
U biološkim sustavima katalitičku aktivnost regulira nekoliko različitih mehanizama. Enzimi se obično izrađuju od neaktivnih proteina prekursora, a oni postaju aktivni samo djelovanjem drugog enzima ili promjenom okoliša kao što je kretanje iz unutrašnjosti stanice prema van. Inhibicija povratne sprege smanjuje katalizu kada se produkt jednog ili više enzimskih putova nakuplja u stanici, blokirajući daljnje oslobađanje ili proizvodnju enzima koji je katalizirao početnu reakciju. Slično, smanjene količine produkta reakcije će povećati proizvodnju enzima.