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Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Pratiquement toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.

(en) Représentation d'une α-glucosidase (PDB 1OBB1) avec à sa droite le substrat — ici, le maltose — au-dessus des produits de réaction — deux molécules de glucose.
Diagramme d'une réaction catalysée montrant l'énergie E requise à différentes étapes suivant l'axe du temps t. Les substrats A et B en conditions normales requièrent une quantité d'énergie E1 pour atteindre l'état de transition A...B, à la suite duquel le produit de réaction AB peut se former. L'enzyme E crée un microenvironnement dans lequel A et B peuvent atteindre l'état de transition A...E...B moyennant une énergie d'activation E2 plus faible. Ceci accroît considérablement la vitesse de réaction.
Action d'une enzyme sur l'énergie d'activation d'une réaction chimique.
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Coenzymes

Les coenzymes sont de petites molécules organiques qui peuvent être liées à l'enzyme de façon assez lâche ou, au contraire, très étroite. Elles transportent des groupes fonctionnels ou des résidus d'une enzyme à une autre.