Ферменти каталази розщеплюють перекис водню (H2O2) до молекул води та кисню, який захищає клітини від окисного пошкодження активними формами кисню.
Коли фермент каталаза вступає в контакт зі своїм субстратом, перекисом водню, він починає розщеплювати його на вода і кисень. Кисень є газом і тому хоче вийти з рідини.
Перекис водню — це активна форма кисню і найпростіший перекис, сполука, яка має одинарний зв’язок кисень–кисень. Він повільно розкладається на вода і елементарний кисень під впливом світла та швидко в присутності органічних або реактивних сполук.
Оскільки перекис водню шкідлива для клітини, пероксисоми також містять фермент каталазу, який розкладає перекис водню або перетворюючи його на воду, або використовуючи його для окислення іншої органічної сполуки.
Щоб підтримувати концентрацію перекису водню в межах корисного, а не шкідливого діапазону, кілька ферментів каталізують відновлення перекису водню до води, в тому числі пероксиредоксини, глутатіонпероксидази і каталаза.