Az élő szervezetekben található fehérjék jelentős része enzim, vagyis specifikus biológiai katalizátor. Az e molekulák által felgyorsított kémiai reakciókra is érvényesek azok az általános törvényszerűségek, amelyek a katalízis általános elméletéből következnek (l. 1.6.4. fejezet). Csak olyan folyamatokat gyorsítanak fel, amelyek során a reagáló rendszer szabadenergiájának változása negatív, a reakció tehát az adott feltételek között beálló egyensúly irányába halad. Az enzimek az egyensúlyi folyamatot felgyorsítják, de az egyensúlyt magát nem befolyásolják. Az élő szervezetben adott körülmények között zajló kémiai reakciók többségének sebessége enzimek távollétében gyakorlatilag zérus, mert igen nagy energiagáton kell áthaladni ahhoz, hogy a reakciótermékek kialakulhassanak. Az enzimek úgy fejtik ki katalitikus hatásukat, hogy olyan átmeneti állapot kialakulását segítik elő, melynek energiája kisebb, mint a nemkatalizált reakció átmeneti állapotáé. A szervezet zavartalan működéséhez szükséges, hogy a kémiai részfolyamatok sebessége éppen az anyagcserének megfelelő legyen, ezért az enzimek aktivitását minden pillanatban a megfelelő szinten kell tartani. Az enzimek szerepe a reakciók felgyorsításán kívül tehát a sebességük szabályozásában is nélkülözhetetlen. A szabályozás kétféleképpen történhet: a rendelkezésre álló enzim mennyiségének, illetve katalitikus hatékonyságának célszerű megváltoztatásával. Nem szükséges ilyen szabályozás valamennyi egyedi reakcióban, a soklépéses anyagcserefolyamat esetében elegendő néhány kulcsszerepet játszó folyamat, rendszerint egy reakciósor első vagy valamelyik irreverzíbilis lépésének a felgyorsítása.