Fermento katalizė yra procesas, kurio metu fermentas reaguoja su kita molekule, žinoma kaip substratas. Ši cheminių reakcijų katalizė sumažina aktyvacijos energiją (Ea), kuri tada suteikia pakankamai energijos reaguojančiosios molekulės, kad susidarytų nauja medžiaga. Fermentas jungiasi su substratu ir paverčia molekulę nauju produktu. Skirtingai nuo substrato, fermentas po proceso lieka nepakitęs ir gali atlikti kelis tokius procesus. Kitas fermentų vaidmuo yra stabilizuoti chemines reakcijas ir veikti kaip katalizatoriai.
Katalizatorius turi galimybę išlikti vientisas, padidindamas cheminės reakcijos greitį. Dirbtiniai katalizatoriai gali atlikti panašias chemines reakcijas; tačiau jie nėra tokie stiprūs ir negali konkuruoti su natūralaus fermento katalizės pagreičio greičiu. Fermentų katalizė žmonėms paprastai vyksta maždaug 37 laipsnių Celsijaus (99 laipsnių Farenheito) temperatūroje.
Fermentai, sudaryti iš aminorūgščių grandinių, turi trimatę formą, kurią lengvai keičia aukšta temperatūra ir potencialaus vandenilio disbalansas, dar vadinamas pH balansu. Tam tikros cheminės medžiagos, laisvieji radikalai ir sunkieji metalai taip pat gali pakeisti fermentų formas ir trukdyti fermentų katalizei. Jei fermentas praranda formą, jis nebegali vykdyti biocheminių reakcijų katalizės.
Labiausiai palankus fermentų katalizės modelis yra indukuoto pritaikymo modelis, kuriame substratas susilieja su maža aktyvia fermento zona, žinoma kaip aktyvioji vieta. Užbaigus ryšį, iš aktyvios srities išleidžiamas naujas produktas. Ryšio proceso metu fermentas šiek tiek pakeičia formą, tačiau išleidžiant naują produktą fermentas yra paruoštas kitai cheminei reakcijai.
Diferencinis ir vienodas surišimas yra pagrindiniai rišimo būdai. Diferencialinis surišimas susideda tik iš stipraus pereinamojo surišimo. Kita vertus, vienodas surišimas apima ir stiprų substrato, ir pereinamosios būsenos surišimą. Abu mechanizmai gali veikti, kai yra nedidelių substrato nesurištų fermentų.
Tačiau diferencinis surišimas yra būtinas norint sumažinti Ea, kai fermentai yra prisotinti, kitaip tariant, turi didelį afinitetą, o tai yra labiausiai paplitęs mechanizmas, nes dauguma fermentų veikia tokiu būdu. Susidarius ryšiui, pereinamosios būsenos energija sumažinama ir numatomas alternatyvus būdas cheminei reakcijai vykti. Taigi fermento katalizė gali išlikti stabili.