Une enzyme est une protéine qui accélère une réaction chimique. Elle n'est pas consommée par la réaction. Elle abaisse l'énergie d'activation, permettant ainsi à la réaction de se dérouler plus rapidement et dans des conditions plus douces. Sans enzymes, les réactions essentielles à la vie seraient trop lentes pour avoir une quelconque importance. Les enzymes sont les catalyseurs du vivant.

Les enzymes sont spécifiques. Chaque enzyme se lie à un substrat particulier, comme une clé dans une serrure. Le site actif, une cavité à la surface de l'enzyme, maintient le substrat dans l'orientation adéquate pour la réaction. Certaines enzymes sont de simples protéines. D'autres nécessitent des cofacteurs, tels que des ions métalliques ou de petites molécules organiques, pour fonctionner. La vitesse d'une réaction enzymatique dépend de la température, du pH, de la concentration du substrat et de la présence d'inhibiteurs ou d'activateurs.

Les enzymes sont utilisées dans l'industrie. Les protéases présentes dans la lessive décomposent les taches de protéines. Les amylases, dans l'industrie agroalimentaire, transforment l'amidon en sucre. Les cellulases, utilisées dans les biocarburants, décomposent la matière végétale. Les polymérases, en biologie moléculaire, répliquent l'ADN. Les enzymes sont également des cibles thérapeutiques. Les statines inhibent l'HMG-CoA réductase pour réduire le cholestérol. L'aspirine inhibe la cyclooxygénase pour soulager la douleur et l'inflammation. De nombreux médicaments agissent en bloquant des enzymes.

Les enzymes sont des machines remarquables. Elles sont aussi fragiles. Elles se dénaturent à haute température ou à des pH extrêmes. L'ingénierie des enzymes pour améliorer leur stabilité et leur activité constitue un domaine de recherche majeur.