Дія майже всіх ферментів пов'язано з тим, що вони тимчасово вступають в хімічну сполуку зі своїм субстратом, тим самим видозмінюючи його, а потім відділяються від нього. Після цієї реакції фермент готовий до повторення аналогічного процесу. Наприклад, дія гідролази можна було б представити таким чином:
АВ + Е (фермент) + НОН gt; ABE + НОН gt; АН + ВОН + Е,
Ці основні рівняння, що описують реакції ферменту з субстратом, вивели Міхаеліс і Ментен. При такому механізмі субстрат (S) з'єднується з ферментом (Е), утворюючи з ним проміжний комплекс (ES), який потім розпадається на продукт (Р) розщеплення субстрату і вільний фермент (Е). Фермент діє як справжній каталізатор, так як практично не витрачається в реакції.
Константу рівноваги для утворення комплексу ES називають константою Міхаеліса км. Вона виражається формулою (К2 - К1) / K1 і характеризує швидкість
реакції та її залежність від концентрацій ферменту і субстрату. Подібно більшості біохімічних реакцій ферментативні процеси характеризуються рівновагою. Початкова швидкість ферментативної реакції залежить від багатьох факторів, головні з яких - концентрація ферменту, концентрація субстрату, рН, температура, активатори, інгібітори та іонна сила.