Nói chung, tốc độ của các phản ứng do enzym xúc tác nhanh hơn khi nhiệt độ tăng và chậm hơn khi nhiệt độ giảm xuống dưới mức nhiệt độ tối ưu. Khi nhiệt độ tăng, nhiều phân tử có nhiều động năng hơn để phản ứng, vì vậy tốc độ phản ứng tăng. Khi nhiệt độ giảm, năng lượng sẵn có cũng vậy và sau đó phản ứng bị chậm lại.
Một sự thay đổi nhiệt độ nhỏ nhất là 1 hoặc 2 độ C có thể làm tăng tốc độ phản ứng do enzym xúc tác từ 10 đến 20 phần trăm. Tăng nhiệt độ 10 độ làm tăng tỷ lệ hoạt động của hầu hết các enzym từ 50 đến 100 phần trăm. Có một ngoại lệ là khi nhiệt độ đạt đến một ngưỡng nhất định trên mức nhiệt độ tối ưu. Khi điều này xảy ra, các điểm hấp dẫn giữa các phân tử duy trì hình dạng của protein bị phá vỡ và hình dạng của phân tử enzyme thay đổi. Điều này dẫn đến giảm liên kết của các chất phản ứng và giảm đáng kể hoạt động của enzym. Tại thời điểm này, enzyme được cho là đã bị biến tính. Nhiều enzym bị biến tính khi nhiệt độ vượt quá 40 đến 50 độ C (104 đến 122 F). Nhiệt độ quá lạnh cũng làm chậm tốc độ phản ứng.
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ của các phản ứng do enzym xúc tác là lý do chính xác khiến thực phẩm được bảo quản lạnh. Môi trường mát hơn trong tủ lạnh sẽ làm chậm các phản ứng xúc tác bởi enzym dẫn đến thực phẩm bị hư hỏng. Tất nhiên, thực phẩm đông lạnh còn làm chậm những phản ứng đó hơn nữa. Các yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng do enzym xúc tác bao gồm diện tích bề mặt, độ pH và ánh sáng.
