Encimska kataliza je proces, pri katerem encim reagira z drugo molekulo, znano kot substrat. Ta kataliza kemičnih reakcij zniža aktivacijsko energijo (Ea), ki nato zagotovi dovolj energije, da molekule reaktantov tvorijo novo snov. Encim se veže s substratom in spremeni molekulo v nov produkt. Za razliko od substrata encim po postopku ostane nespremenjen in je sposoben izvesti več takih procesov. Druga vloga encimov je stabilizacija kemičnih reakcij in delovanje kot katalizator.
Katalizator ima sposobnost, da ostane cel, hkrati pa poveča hitrost kemične reakcije. Umetni katalizatorji lahko izvajajo podobne kemične reakcije; vendar niso tako močni in ne morejo tekmovati s hitrostjo pospeška, ki se pojavi pri naravni encimski katalizi. Encimska kataliza pri ljudeh običajno poteka pri temperaturi okoli 37 stopinj Celzija (99 stopinj Fahrenheita).
Encimi so sestavljeni iz aminokislinskih verig in imajo tridimenzionalno obliko, ki jo zlahka spremenijo visoke temperature in neravnovesje v potencialnem vodiku, znano tudi kot pH ravnovesje. Nekatere kemikalije, prosti radikali in težke kovine lahko prav tako spremenijo oblike encimov in motijo encimsko katalizo. Če encim izgubi svojo obliko, ne more več izvajati katalize biokemičnih reakcij.
Najbolj priljubljen model encimske katalize je model inducirane prileganja, pri katerem se substrat zaklene z majhnim aktivnim območjem na encimu, znanim kot aktivno mesto. Ko je vezava končana, se iz aktivnega območja sprosti nov izdelek. Med postopkom vezanja se encim nekoliko spremeni v obliki, a ko se nov produkt sprosti, je encim pripravljen za naslednjo kemično reakcijo.
Diferencialna in enotna vezava sta primarni načini vezave. Diferencialna vezava je sestavljena samo iz močne prehodne vezave. Po drugi strani pa enotna vezava vključuje tako močno vezavo substrata kot prehodnega stanja. Oba mehanizma lahko potekata, ko so prisotni majhni nevezani encimi na substrat.
Diferencialna vezava pa je bistvena za znižanje Ea, ko so encimi nasičeni, z drugimi besedami, imajo visoko afiniteto, kar je najpogostejši mehanizem, saj večina encimov deluje na ta način. Ko se vez oblikuje, se energija prehodnega stanja zmanjša in zagotovi se alternativna pot za izvedbo kemične reakcije. Tako lahko encimska kataliza ostane stabilna.