Wrzące enzymy zwiększają swoją temperaturę, co zwiększa szybkość aktywności enzymów. Istnieje jednak granica, powyżej której enzymy przestają działać i ulegają denaturacji. Zbyt dużo ciepła przerywa wiązania chemiczne, które łączą enzymy.
Rosnąca temperatura zwiększa kolizję między cząsteczkami substratu i cząsteczkami wody. Szybkość losowego ruchu cząsteczkowego i energii drgań cząsteczek wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Enzymy składają się z pojedynczych aminokwasów połączonych w trójwymiarową strukturę za pomocą wiązań chemicznych pomiędzy aminokwasami. Gdy temperatura wzrośnie powyżej górnej granicy, enzymy tracą trójwymiarową strukturę, co uniemożliwia dopasowanie ich docelowych cząsteczek substratu.
W konsekwencji enzymy zostają denaturowane i przestają działać. Jest to proces nieodwracalny, a obniżenie temperatury nie przywraca funkcji enzymów. Z drugiej strony niskie temperatury spowalniają aktywność enzymów. W punkcie zamarzania ruch cząsteczek znacznie się zmniejsza, ponieważ dochodzi do tworzenia się ciał stałych, co powoduje, że cząsteczki blokują się w sztywną strukturę krystaliczną.
Enzymy to trójwymiarowe białka, które katalizują reakcje chemiczne. Bez enzymów niektóre reakcje nie miałyby miejsca lub byłyby zbyt powolne, by wspierać życie. Innymi słowy, enzymy ułatwiają tworzenie lub rozbijanie wiązań atomowych. Szybkość, z jaką enzymy wpływają na ich reakcje i zdolność do zachowania ich struktury w dużej mierze zależy od temperatury.