Katalaza rozkłada się i niszczy nadtlenek wodoru w dwóch etapach. Pierwszy etap polega na usunięciu i związaniu jednego atomu tlenu przez katalazę i uwolnieniu reszty cząsteczki nadtlenku wodoru jako wody. Drugim krokiem jest katalaza rozkładająca inną cząsteczkę nadtlenku wodoru poprzez uwalnianie tlenu i wody. Wartość pH wynosząca siedem jest optymalna do wystąpienia aktywności katalazy ludzkiej.
Katalaza jest częścią prawie każdej żywej komórki. Jest to pracowity enzym, który co sekundę dezaktywuje miliony cząsteczek nadtlenku wodoru. Enzym rozkłada nadtlenek wodoru, który jest produkowany podczas metabolizmu komórki, w celu ochrony komórek przed uszkodzeniem oksydacyjnym. Istnieją cztery identyczne podjednostki białkowe, które tworzą enzym katalazowy. Te łańcuchy podjednostek białkowych przeplatają się tworząc stabilną strukturę, co jest ważne, ponieważ katalaza musi zajmować się nadtlenkiem wodoru, związkiem reaktywnym. Każda podjednostka katalaza zawiera atom żelaza, który wiąże atom tlenu nadtlenku wodoru podczas jego rozkładu. Osoby z mutacjami genów katalazy mają zaburzenia metaboliczne, które często powodują owrzodzenia jamy ustnej. Funkcja ochrony enzymu katalazowego pomaga zapobiegać chorobom i prawdopodobnie pewnym procesom starzenia. Wraz z upływem czasu i starzeniem się osoby, nadtlenek wodoru gromadzi się w mieszkach włosowych i włosach, podczas gdy stężenie katalazy powoli spada, co powoduje wybielanie włosów lub siwe włosy.
