室溫下，異氰酸酯同水和多元醇的反應很慢，加入催化劑可以加速反應過程并控制泡沫體的發泡及固化過程。不同的催化劑對每種反應過程的影響度不同。鏈增長反應的催化劑首先加速的是異氰酸酯同多元醇之間的反應，放氣反應的催化劑對異氰酸酯和水之間的反應更有催化效果。平衡性的催化劑擁有同時催化兩種反應的能力。不同的催化劑對副反應的催化效果也不同，如生成脲基甲酸酯、縮二脲基及異氰酸酯自聚的反應。在硬泡中，這可能導致嚴重的后果。此外，溫度對某些催化劑催化效果有很大的影響。多數有機金屬化合物都是效果很好的鏈增長反應催化劑。叔胺類化合物中如三乙烯二胺也是“鏈增長”反應催化劑。發泡反應的催化劑主要是叔胺類催化劑。叔胺類催化劑的分子有兩個碳原子，它們把具有催化作用的氨基同其它叔胺基團或者醚基團分隔開，這種結構與水分子結合后能提高異氰酸酯的反應活性。雙(N,N’-二甲基氨基)醚及結構相似的五甲基二亞乙基三胺是使用廣泛的發泡反應催化劑。哌嗪結構催化劑催化效果較弱，但平衡性較好。發泡的成功要求“鏈增長”反應和“發泡”反應的平衡。對兩種反應的催化性能完全平衡的全能催化劑是沒有的，針對特定物料具有平衡催化能力的催化劑可能是“鏈增長”和“發泡”反應催化劑的共聚物。在實際生產中，多數的廠商使用對“發泡”反應催化效果較好的催化劑加上少量強“鏈增長”反應催化劑來調節常規生產。反應性催化劑常用于阻止揮發性的胺從發泡體系中逃逸。這些催化劑的分子上有反應性的羥基基團，這些基團使催化劑成為化學網絡的一部分。如二甲基乙醇胺。