В фермент-субстратном комплексі фермент змінює молекулу субстрату таким чином, що енергія активації реакції знижується. Це відбувається внаслідок зміни конформації молекули субстрату: спостерігається як би деформація молекули, молекула субстрату поляризується, перерозподіляються електрони, змінюється розташування електричних зарядів в ній. Тому молекула субстрату фермент-субстратного комплексу АФ легше реагує з молекулою другого реагенту В:
В результаті реакції виникає речовина С і звільняється фермент. За такого перебігу реакції створюється враження, що фермент прискорює хімічну взаємодію своєю присутністю, хоча в дійсності він бере участь в утворенні проміжного фермент-субстратного комплексу, що має більш низьку енергію активації.
Не викликає сумнівів, що ферментативний каталіз в принципі багато в чому подібний до звичайного, небіологічні каталізу. В обох випадках молекули реагуючих речовин взаємодіють з каталізатором, утворюючи більш реакційно здатні проміжні сполуки, які після появи кінцевих продуктів реакції звільняють каталізатор для наступних реакцій. В результаті утворення комплексу фермент-субстрат енергетичний рівень молекул субстрату значно зростає внаслідок поляризації, деформації зв'язків і змішання електронів.
Вивчення будови і механізму утворення проміжних сполук пов'язане з великими труднощами через коротке часу існування цих сполук і їх виключної реакційної здатності, т. Е. Нестійкості.
Багато ферменти, наприклад беруть участь в біосинтезі білка, функціонують, будучи «вмонтованими» в порівняно жорсткі структурні компоненти клітини, що володіють поверхнею розділу (рибосоми, мітохондрії). Таким чином, ферменти характеризуються ознаками і гомогенних і гетерогенних каталізаторів. У порівнянні з синтетичними стимуляторами ферменти активніші. Наприклад, для розкладання перекису водню на воду і кисень без каталізатора енергія активації дорівнює 18 тис. Кал. на 1 моль, при використанні в якості каталізатора колоїдної плагіни- 11,7 тис. а при дії ферменту каталази- до 5500 тис. кал. на 1 моль. У ферментів в реакції бере участь одночасно кілька угруповань активного центру.