催化分解是一种化学反应。

催化分解（catalytic decomposition）指在催化剂作用下的分解反应。如NH3在Ni/陶瓷上分解为N2和H2，甲醇在Cu基催化剂上分解为CO和H2，以制取含氢气体，甲酸甲酯在活性炭负载的KCl、Na2SO4等碱金属盐催化剂上分解为甲醇和CO，以制取高纯度CO，H2S在铁催化剂上分解为S与H2等。催化分解一般使用酸催化剂。