Katalyyttisilla reaktioilla on neljä niiden määritelmistä johdettua perusominaisuutta, jotka ovat ratkaisevia katalyyttien toiminnan ymmärtämisessä.
1. Katalyytit voivat nopeuttaa vain termodynaamisesti toteutettavissa olevia reaktioita. Uusia kemiallisia reaktiokatalyyttejä kehitettäessä on ensin suoritettava termodynaaminen analyysi sen määrittämiseksi, onko reaktio termodynaamisesti elinkelpoinen.
2. Katalyytit voivat vain kiihdyttää reaktiota kohti tasapainoa; ne eivät voi muuttaa tasapainoasemaa (tasapainovakio).
3. Katalyytit osoittavat selektiivisyyttä. Kun reaktio voi edetä useampaan kuin yhteen suuntaan, katalyytti kiihdyttää vain yhtä niistä, mikä edistää sekä reaktionopeutta että selektiivisyyttä yhtenäisellä tavalla.
4. Katalyytin käyttöikä. Katalyytit voivat muuttaa kemiallisen reaktion nopeutta. Ihannetapauksessa reaktio ei vaikuta katalyytteihin. Todellisissa reaktioissa katalyytit kuitenkin altistuvat pitkäaikaiselle kuumennukselle ja kemialliselle vaikutukselle, mikä johtaa peruuttamattomiin fysikaalis-kemiallisiin muutoksiin.
