触媒は目的の反応によって多くの種類が開発されている。状態での分類としては、溶液に溶かして用いる均一系触媒（homogeneous catalyst）と、固相のままで用いる不均一系触媒（heterogeneous -）に分類される。例えば、洗剤に配合されているタンパク質を分解するための酵素は前者、過酸化水素水を酸素と水へ分解する二酸化マンガンは後者である。均一系触媒は有機合成で比較的多く用いられ、不均一系触媒は化学工業で用いられることが多い。化学・工業で用いられる触媒はほとんどが人工的に作られた物質であるが、生体内で進行する化学反応を触媒する物質も多く存在し、まとめて生体触媒と呼ぶ。生体触媒で最も重要なものはタンパク質を母体とする酵素であるが、生命の起源においてはRNAの触媒（リボザイム）が極めて重要な役割を果たしていたと言われている。また、抗体を触媒として利用した抗体触媒の研究も、1990年代から盛んに行われている。
触媒は反応物と反応中間体を形成することで、反応に必要とされる活性化エネルギーの低い別の反応経路を生み出す。例えば水素分子 H₂ は強い H−H 結合を持つため反応性に乏しいが、水素化や燃料電池の触媒となる白金の表面では水素分子よりも遥かに反応性の高い H·種を形成する。これにより、触媒が存在しない場合よりも著しく高速に反応が進行する。また、反応を早くするだけではなく、複数の反応が起こりうる状態において、目的とする物質を選択的に得るために触媒を用いる場合も多い。触媒は特定の反応のみ高速化させるためである。例えば一酸化炭素 (CO) を水素化する場合、用いる触媒により主生成物をメタン（ルテニウム触媒）、エタンなどの直鎖アルカン（コバルト触媒（FT合成））、メタノール（銅触媒）など変化させることができる。また、光学活性体の合成を行う場合には、不斉源となる BINAP やサレン錯体などの触媒を用いることにより立体選択性を発現させる。2001年のノーベル化学賞が金属錯体触媒を用いた不斉合成に授与されたように、その重要性はきわめて高く評価されている。触媒は、物質表面の特定の部位、あるいは分子上の特定の位置（活性サイト）に、反応させたい物質が吸着・配位することで効果を発揮する。このため、目的とする物質よりも吸着・配位力が強い物質が共存すると、触媒の活性サイトが消失し、効果が著しく弱められる。このような物質を触媒毒という。触媒とは反対に、存在によってある化学反応を遅らせる物質を、かつては負触媒（逆触媒）と呼んだ。しかし、負触媒自体が化学反応によって構造変化することなど、一般的な触媒の性質とは異なることから、現在では負触媒という用語は推奨されず、単に阻害剤（inhibitor）と呼ばれる。触媒は、その反応系における種類や量によって反応速度を制御することができ、すなわち効率の制御が可能となることを意味する。例えば反応が一気に進むために生じる反応熱や余剰物質や触媒の変質を、阻害剤を利用して発生や変化を緩和させることができる。複数の反応からなる化学合成系のある逐次反応で、最も遅い素反応（過程）を律速段階とよび、これは化学合成系の最終生成物の生産性にもっとも影響を与える過程であるが、別の触媒を用意できれば反応速度を上げられる。こうして、計画通りの生産性を維持することが可能となる。なお、触媒反応の多くは、液体あるいは気体が、固体と不均一系を成して行われる界面反応であることが知られている。
高知県幡多郡田ノ口村下田ノ口（現在は幾多の町村合併を経て黒潮町）に生まれた。高知県立三中（現高知県立中村高等学校）の時代には、雑誌『文章世界』に影響を受け、友人らと語らって回覧雑誌『かきせ』を発行し、この頃に小説家になる希望を持った。また、芥川龍之介に傾倒する。1921年（大正10年）に熊本の第五高等学校文科甲類に入学。入学した年に校友会雑誌『龍南』の懸賞創作に応募した『岐阜提燈』が三等に入選。翌年には雑誌部委員となる。1922年（大正11年）に高等学校の寮を出て、熊本市上林（かんばやし）町75の森山方に下宿、「上林」の筆名は、このときに住んだ地名に由来する。東京帝国大学文学部英文科に進学し、1927年（昭和2年）に卒業後は改造社に入社。『現代日本文学全集』の校正や雑誌編集に従う傍ら、同人雑誌『風車』を刊行し、同誌に『渋柿を囓る少年又は飯を盗む少年』『凡人凡日』『夕暮の会話』を発表する。改造社では従業員の執筆活動を禁止していたため、「上林暁」の筆名を用いた。1932年（昭和7年）8月、『薔薇盗人』が川端康成に、「云ひたいことを実によく裏に押しこめながら、反つてよく貧苦を浮ばせ、目に見えぬものを追ふかのやうな少年の感情を生かしたことは、生活を見てゐる眼の誠実の手柄である」と激賞され注目されたが、1938年（昭和13年）の『安住の家』により、ようやくその作風を確立した。1939年（昭和14年）に妻の繁子が精神病を発病して、1946年（昭和21年）に亡くなるまでの間、『聖ヨハネ病院にて』などの“病妻もの”を書き、広く読者に迎えられた。1962年（昭和37年）、二度目の脳出血で半身不随となったが、妹・睦子の献身的な介護と口述筆記により『白い屋形船』以下の小説を書きついだ。尾崎一雄と並び戦後期を代表する私小説（心境小説）の作家である。生活上の不遇を背景としつつも、それに負けない向日性をストイックで端正な文体が支える。また、話し言葉がリードし独特のリズムをもつ尾崎の文章を“音楽的”と評するならば、一種幻想的とも言える色彩感覚をもつ上林の文章は“絵画的”と評することができるだろう。上林と交際していた作家の伊藤整は、｢上林君などの私小説家の生き方から最もよく日本文学を学んだ｣と書いている。代表作は、『薔薇盗人』『聖ヨハネ病院にて』『春の坂』『白い屋形船』『ブロンズの首』など。1969年、日本芸術院会員。1980年8月28日、脳血栓のため東京都杉並区天沼の病院で死去。