Em geral, as taxas de reações catalisadas por enzimas são mais rápidas à medida que a temperatura aumenta e mais lentas à medida que as temperaturas diminuem abaixo de um nível de temperatura ideal. Quando a temperatura aumenta, mais moléculas têm mais energia cinética para reagir, então a velocidade de reação aumenta. Conforme a temperatura diminui, o mesmo acontece com a energia disponível, e então a reação é desacelerada.
Uma variação na temperatura de apenas 1 ou 2 graus Celsius pode aumentar a taxa de reação catalisada por enzima em 10 a 20 por cento. O aumento de 10 graus na temperatura aumenta a taxa de atividade da maioria das enzimas em 50 a 100 por cento. Há uma exceção quando as temperaturas atingem um certo limite acima do nível de temperatura ideal. Quando isso acontece, as atrações intermoleculares que mantêm as formas das proteínas são quebradas e a forma da molécula da enzima muda. Isso resulta na diminuição da ligação dos reagentes e uma diminuição significativa na atividade enzimática. Neste ponto, diz-se que a enzima está desnaturada. Muitas enzimas são desnaturadas quando as temperaturas excedem 40 a 50 graus C (104 a 122 F). Temperaturas extremamente frias também diminuem significativamente a taxa de reação.
O efeito da temperatura nas taxas de reações catalisadas por enzimas é exatamente o motivo pelo qual os alimentos são refrigerados. O ambiente mais frio de um refrigerador retarda as reações catalisadas por enzimas que resultam na deterioração dos alimentos. É claro que congelar alimentos retarda ainda mais essas reações. Outros fatores que influenciam as taxas de reações catalisadas por enzimas incluem área de superfície, pH e luz.