katãlizė (gr. katalysis – suardymas), cheminės reakcijos greitinimas tam tikromis medžiagomis – katalizatoriais. Jei cheminę reakciją greitina per reakciją susidaręs tarpinis arba galutinis produktas, katalizė vadinama autokatalize. Pagal katalizuojamos sistemos fazinę būseną skiriama homogeninė (reaguojančių medžiagų ir katalizatoriaus fazės tokios pat) ir heterogeninė (reaguojančių medžiagų ir katalizatoriaus fazės skirtingos) katalizė, pagal katalizuojamos cheminės reakcijos pobūdį gali būti rūgščių ir bazių, jonų mainų, oksidacijos ir redukcijos, polimerizacijos katalizė. Jei katalizė vyksta katalizatoriui pernešant vieną iš reaguojančių medžiagų iš vienos fazės į kitą (pvz., iš skysčio į skystį, iš kietosios medžiagos į skystį), kurioje ji reaguoja su kita toje fazėje esančia medžiaga, katalizė vadinama tarpfazine. Homogeninės katalizės katalizatorius yra dujos arba tirpalo komponentas, heterogeninės – dažniausiai kieta medžiaga (abiem atvejais katalizė vyksta dujose arba tirpaluose). Katalizė apibūdinama jos metu savaime vykstančiomis katalizinėmis reakcijomis (greitis priklauso nuo katalizės pobūdžio ir katalizatoriaus veiksmingumo). Jos dažniausiai sudėtingesnės už paprastąsias: turi daugiau pakopų, gali vykti panašiai kaip grandininė reakcija (aktyvusis centras sukelia kitimų grandinę). Katalizė lėmė šiuolaikinės chemijos pramonės atsiradimą, nes beveik visi chemijos technologiniai procesai yra kataliziniai, pvz., sieros ir azoto rūgščių bei amoniako gamyba, naftos perdirbimas, vienų organinių junginių sintezė iš kitų (etileno oksidavimas iki etilenoksido, metanolio – iki formaldehido, propileno – iki akrilaldehido). Katalizė taikoma gaminant polietileną, polipropileną ir kitas polimerines medžiagas, šalinant dujinius teršalus, susidarančius deginant kurą, eksploatuojant automobilius, gaminant kai kurias medžiagas. Fermentine katalize (katalizatorius – fermentai) grindžiama daugelis šiuolaikinių cheminių ir biocheminių technologijų (gliukozės, fruktozės, aminorūgščių, vitaminų, antibiotikų, biologinių jutiklių gamyba).
Katalizė pradėta tirti 19 a. pradžioje, atradus azoto oksidų katalizinį poveikį sieros dioksido oksidacijai iki sieros trioksido. Katalizės terminą 1835 pasiūlė J. J. Berzelius, kuris t. p. apibendrino iki to laiko gautus katalizės tyrimo rezultatus. Lietuvoje katalizinės reakcijos, metalinių dangų nusodinimas iš tirpalų autokatalizinės redukcijos būdu (A. Prokopčikas, P. A. Vaškelis) tiriamos Chemijos institute (nuo 2010 Fizinių ir technologijos mokslų centras).
2509