Visa medžiaga sudaryta iš molekulių. Daugelis molekulių gali taikiai egzistuoti beveik neribotą laiką. Tačiau kai kurios molekulės sukelia tam tikrą reakciją, kai jos liečiasi su tam tikromis molekulėmis. Kad ši reakcija įvyktų, molekulės turi būti labai arti viena kitos ir tam tikra orientacija. Aktyvinimo energija taip pat dalyvauja daugelyje reakcijų, nes paprastai reakcijos taip pat apima jau egzistuojančių ryšių nutrūkimą.
Cheminei reakcijai įvykti dažnai reikia daug energijos dėl ryšių, kuriuos reikia nutraukti, stiprumo. Aktyvacijos energijos kiekis, reikalingas reakcijai pradėti, dažnai vadinamas energijos barjeru. Šią energiją retai suteikia molekulėms susidūrus, todėl reikalingi kiti veiksniai, padedantys molekulėms išvalyti energijos barjerą ir palengvinti cheminę reakciją. Šiluma, fizinis veiksnys, ir atitinkamo fermento, cheminio faktoriaus, pridėjimas yra du faktorių, kurie aktyvuoja molekules, pavyzdžiai.
Prasidėjus cheminei reakcijai, ji dažnai išskiria pakankamai energijos, dažniausiai šilumos pavidalu, kad suaktyvintų kitą reakciją ir pan. Būtent taip atsitinka su gaisru. Mediena gali gulėti malkų krūvoje metų metus, savaime neįsiliepsnodama. Uždegtas, suaktyvintas kibirkšties, jis tiesiogine prasme sunaudoja save, nes išsiskirianti šiluma tiekia aktyvinimo energiją, kad likusi mediena degtų. Kaitinant mišinį, reakcijos greitis padidės.
Daugumos biologinių reakcijų atveju šildymas yra nepraktiškas, nes kūno temperatūra yra labai maža. Šiluma gali būti naudojama kaip būdas įveikti energijos barjerą tik labai ribotai, kol ląstelės nepažeidžiamos. Kad įvyktų gyvybės reakcijos, ląstelės turi naudoti fermentus, kurie selektyviai sumažina reakcijų aktyvavimo energiją.
Fermentai yra baltymų molekulės, kurios veikia kaip biologiniai katalizatoriai. Katalizatorius yra molekulė, kuri pagreitina cheminę reakciją, bet išlieka nepakitusi pasibaigus reakcijai. Beveik kiekvieną metabolinę reakciją, vykstančią gyvame organizme, katalizuoja fermentas. Fermentai turi tikslias trimates formas ir turi aktyvią vietą, kurioje molekulė gali prisijungti prie fermento. Aktyviosios vietos forma leidžia tam tikroms molekulėms puikiai prie jos prisijungti, todėl kiekvienas fermento tipas paprastai veiks tik vienos rūšies molekulę, vadinamą substrato molekule. Reakcijos, kurias katalizuoja fermentai, greitai vyks daug žemesnėje temperatūroje nei be jų.
Pavyzdžiui, kvėpuojant gliukozės molekulės reaguoja su deguonies molekulėmis ir suskaidomos susidaro anglies dioksidas ir vanduo bei išsiskiria energija. Kadangi gliukozė ir deguonis natūraliai nėra reaktyvūs, norint pradėti kvėpavimo procesą, reikia pridėti šiek tiek aktyvinimo energijos. Kai viena iš substrato molekulių prisijungs prie reikiamo fermento, molekulės forma šiek tiek pasikeis. Tai savo ruožtu leidžia tai molekulei lengviau prisijungti prie kitų molekulių arba virsti reakcijos produktu. Dėl to fermentas sumažino reakcijos aktyvinimo energiją arba palengvino reakcijos įvykimą.
Jei energijos barjero nebūtų, sudėtingos didelės energijos molekulės, nuo kurių priklauso gyvybė, būtų nestabilios ir suirtų daug lengviau. Todėl aktyvinimo energijos barjeras neleidžia įvykti daugumai reakcijų. Tai užtikrina stabilią aplinką visoms gyvoms būtybėms.