Katalytiske reaktioner har fire grundlæggende egenskaber, der kan udledes pr. definition og er vigtige for at forstå katalysatorers funktion.
1. Katalysatorer kan kun accelerere reaktioner, der kan udføres termodynamisk. Når en ny kemisk reaktionskatalysator er påkrævet, er det første trin at udføre en termodynamisk analyse af reaktionen for at se, om det er en termodynamisk gennemførlig reaktion.
2. Katalysatoren kan kun accelerere reaktionen til ligevægt, og kan ikke ændre ligevægtspositionen (ligevægtskonstanten) af reaktionen.
3. Katalysatoren har selektivitet for reaktionen, når reaktionen kan have mere end én forskellig retning, accelererer katalysatoren kun én af dem, og reaktionshastigheden og selektiviteten er forenet.
4. Katalysatorens levetid. Katalysatorer kan ændre hastigheden af kemiske reaktioner, og ideelt set ændres katalysatoren ikke af reaktionen. Men i selve reaktionsprocessen vil katalysatoren blive udsat for langvarig opvarmning og kemiske reaktioner, og der vil også forekomme nogle irreversible fysiske og kemiske ændringer.
Ifølge definitionen og karakteriseringen af katalysatorer er der tre vigtige katalysatorindikatorer: aktivitet, selektivitet og stabilitet.