Kemiassa katalyytti on aine, joka lisätään nopeuttamaan reaktion nopeutta ilman, että sitä kulutetaan prosessissa. Katalyyttiä lisätään usein pieni määrä reagoiviin aineisiin verrattuna ja sitä voidaan käyttää peräkkäin tulevissa erissä. Homogeeninen katalyytti on katalyytti, joka on osa samaa faasia kuin reagoivat aineet – olivatpa ne kiinteitä, nestemäisiä tai kaasullisia – reaktion aikana. Usein komponentit ovat eri faaseja puhtaassa tilassa, mutta ne liuotetaan tavalliseen liuottimeen. Tämän määritelmän mukaan jopa kaasu, joka reagoi nesteen kanssa tavallisesti kiinteän katalyytin läsnä ollessa, on homogeeninen, jos kaikki kolme liukenevat samanaikaisesti.
Useimmat teolliset katalyysit käyttävät heterogeenisiä katalyyttejä. Heterogeenisessa katalyysissä reaktiossa on kaksi tai useampia vaiheita, ja siihen liittyy usein neste- tai kaasukomponentti, joka on altistettu kiinteälle katalyyttikomponentille, joka on kiinnitetty kantaja -alustaan mukavuuden ja häviön estämiseksi. Tämä voi johtua siitä, että katalyytti on kallis, mukaan lukien jalometallikomponentti. Tehokkuuden lisäämiseksi pinta -ala voidaan maksimoida katalyytin jakautumisen jälkeen. Yksi esimerkki on katalysaattori, jota löytyy useimmista autoista.
Homogeenisen katalyytin käyttö monimutkaisessa kemiassa on erityisen kiinnostavaa, osittain organometallikompleksien uusien käyttötarkoitusten vuoksi. Organomagnesium- ja organolitiumyhdisteiden varhainen käyttö oli suurelta osin reaktion ainesosia eikä katalyyttejä. Tällaiset yhdisteet olivat epävakaita; niiden käyttö edellytti niiden liuottamista vaarallisiin liuottimiin, kuten eetteriin tai tetrahydrofuraaniin (THF). Näiden yhdistäminen muiden nestemäisten reagenssien kanssa sijoitti nämä reaktiot määritelmän mukaan homogeeniseen luokkaan.
Nykyään tunnetaan paljon enemmän organometallisia yhdisteitä. Jotkut niistä voidaan luokitella homogeenisen katalyytin luokkaan. Ne ovat usein vakaampia ja helpompia käsitellä. Tämäntyyppinen yhdiste tarjoaa laajemman käyttömahdollisuuden ja sitä käytetään usein homogeenisena katalyyttinä pikemminkin kuin reagenssina.
Jotkut uusista reagensseista ovat käyttökelpoisia polymerointireaktioissa. Toiset soveltuvat hyvin lääketeollisuuteen, koska ne kykenevät levittämään kiraalisuutta. Tämä viittaa kykyyn hallita rakennesuunnittelua niin tarkasti, että polarisoitu valo pyörii vain yhteen suuntaan.
Merkittävin sovellus on yritys jäljitellä kasvimaailmaa keinotekoisen fotosynteesin avulla. Tätä ei pidä sekoittaa toisen termin käytön kanssa: veden jakaminen vetyksi polttoaineen valmistamiseksi. Pikemminkin keinotekoinen fotosynteesi viittaa tässä tapauksessa hiilidioksidin ja veden muuttumiseen hiilihydraateiksi ja hapeksi. Joitakin vuosia organometallisia katalyyttejä on tutkittu keinotekoisella fotosynteesillä.