La energía de activación (o energía libre de activación), abreviada como E_a, es la pequeña cantidad de energía de entrada necesaria para que ocurran todas las reacciones químicas. Durante las reacciones químicas, ciertos enlaces químicos se rompen y se forman otros nuevos. Por ejemplo, cuando una molécula de glucosa se descompone, se rompen los enlaces entre los átomos de carbono de la molécula. Dado que estos son enlaces que almacenan energía, liberan energía cuando se rompen. Sin embargo, la molécula debe estar algo contorsionada para entrar en un estado que permita que los enlaces se rompan. Se requiere una pequeña entrada de energía para lograr este estado inestable de alta energía, llamado estado de transición. Por esta razón, las moléculas reactivas no duran mucho en su estado de transición, sino que pasan muy rápidamente a los siguientes pasos de la reacción química. El estado de transición de la reacción existe en un estado de energía más alto que los reactivos y, por lo tanto, E_a es siempre positivo.

Cuando una enzima se une a su sustrato, forma un complejo enzima-sustrato. Este complejo reduce la energía de activación de la reacción y promueve su rápida progresión de muchas maneras. El complejo enzima-sustrato puede reducir la energía de activación al contorsionar las moléculas de sustrato de tal manera que facilite la ruptura de enlaces, ayudando a alcanzar el estado de transición. Las enzimas también pueden reducir las energías de activación al participar en la reacción química. Los residuos de aminoácidos pueden proporcionar iones específicos o grupos químicos que forman enlaces covalentes con las moléculas del sustrato como un paso necesario en el proceso de reacción. Es importante recordar que la enzima siempre volverá a su estado original al finalizar la reacción. Una de las propiedades distintivas de las enzimas es que, en última instancia, no permanecen modificadas por las reacciones que catalizan. Después de que una enzima cataliza una reacción, libera su(s) producto(s).

Este texto es una adaptación de Openstax Biology 2e, Sección 6.2 Energía potencial, cinética, libre y de activación y Sección 6.5: Enzimas,