Οι καταλυτικές αντιδράσεις έχουν τέσσερα θεμελιώδη χαρακτηριστικά, που προέρχονται από τους ορισμούς τους, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της λειτουργίας των καταλυτών.
1. Οι καταλύτες μπορούν μόνο να επιταχύνουν θερμοδυναμικά εφικτές αντιδράσεις. Κατά την ανάπτυξη νέων καταλυτών χημικής αντίδρασης, πρέπει πρώτα να γίνει μια θερμοδυναμική ανάλυση για να προσδιοριστεί εάν η αντίδραση είναι θερμοδυναμικά βιώσιμη.
2. Οι καταλύτες μπορούν μόνο να επιταχύνουν μια αντίδραση προς την ισορροπία. δεν μπορούν να αλλάξουν τη θέση ισορροπίας (σταθερά ισορροπίας).
3. Οι καταλύτες παρουσιάζουν επιλεκτικότητα. Όταν μια αντίδραση μπορεί να προχωρήσει σε περισσότερες από μία κατευθύνσεις, ο καταλύτης επιταχύνει μόνο μία από αυτές, προάγοντας έτσι τόσο την ταχύτητα αντίδρασης όσο και την εκλεκτικότητα με ενιαίο τρόπο.
4. Διάρκεια ζωής καταλύτη. Οι καταλύτες μπορούν να αλλάξουν τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Στην ιδανική περίπτωση, οι καταλύτες δεν επηρεάζονται από την αντίδραση. Ωστόσο, στις πραγματικές αντιδράσεις, οι καταλύτες υπόκεινται σε παρατεταμένη θέρμανση και χημική δράση, οδηγώντας σε μη αναστρέψιμες φυσικοχημικές αλλαγές.
