Entsyymit ovat biokatalyyttejä
Katalyytit (eli katalysaattorit) ovat aineita, jotka nopeuttavat tiettyä kemiallista reaktiota muuttumatta itse reaktiossa pysyvästi. Katalyytit ohjaavat reaktion kulkemaan reittiä, joka vaatiin vähemmän energiaa. Käytännössä reaktion nopeutta rajoittava tekijä on aktivoitumisenergian suuruus. Katalyytti muuttaa reaktion mekanismia sellaiseksi, että muodostuu välituote tai tuotteita, joiden aktivoitumisenergiat ovat pienemmät. Välituotteen hajotessa ja varsinaisen reaktiotuotteen syntyessä katalyytti vapautuu ja on pysynyt muuttumattomana (lähtötilanteeseen verrattuna). Katalyytti ei pysty aiheuttamaan reaktiota, joka ilman katalyyttiä olisi mahdoton. Ilman katalyyttiä monet reaktiot tosin olisivat niin hitaita, että niitä ei pystyisi havaitsemaan. Katalyytti ei myöskään vaikuta reaktion tasapainoasemaan.
Entsyymit siis ovat elollisen luonnon katalysaattoreita. Melkein kaikki luonnossa esiintyvät orgaaniset yhdisteet ovat jonkun entsyymin substraatteja. Substraatiksi kutsutaan ainetta tai aineita, jotka entsyymin vaikutuksesta muuttuvat toisiksi. Kukin substraatti sopii täydellisesti tietyn entsyymin tertiäärisen rakenteen tiettyyn kohtaan eli aktiiviseen kohtaan. Tämä rakenteellinen spesifisyys on syynä entsyymin tehon alenemisen denaturaation aikana. Reaktion alkaessa substraatti/substraatit liittyvät entsyymin aktiiviseen kohtaan. Tämä yhteenliittymä on kuin välituote. Reaktion tapahduttua reaktiotuote tai -tuotteet irtoavat entsyymistä - entsyymi on pysynyt samanlaisena kuin reaktion alussa ja on valmis ottamaan vastaan uuden substraatin. Kukin entsyymi on siis spesifinen tietyille substraateille ja tietylle reaktiolle. Esimerkiksi karboksipeptidaasi käsittelee vain polypeptideita ja ainoastaan pilkkomalla aminohappoja irti peptidiketjun päästä. DNA-polymeraasi puolestaan toimii rakentamalla kopioita ja kahdentaa ainoastaan DNA:ta.
Suurin osa entsyymeistä tarvitsee toimiakseen koentsyymin, joka voi olla metalli-ioni tai vitamiini (tai vitamiinin johdos). Tästä johtuvat vitamiinien ja hivenaineiden puutostaudit. Esimerkiksi kuparin puutos viljakasveilla näkyy lehtien kellastumisena sekä jyvien heikkona kehityksenä ja boorin puutos puolestaan lantulla juuren ruskeutena (juurimätä). Pelkästä proteiini-entsyymistä on esimerkkinä mahalaukun pepsiini, jossa ei siis ole kofaktoria.