El catabolisme és la part del metabolisme que consisteix en la transformació de molècules orgàniques o biomolècules complexes en molècules senzilles, i en l'emmagatzematge de l'energia química despresa, en forma d'enllaços fosfat de molècules d'ATP, mitjançant la destrucció de les molècules que contenen gran quantitat d'energia en els enllaços covalents que la formen.
El catabolisme és el procés invers de l'anabolisme.
La paraula catabolisme procedeix del grec kata que significa cap avall.