A energia de ativação (ou energia livre de ativação), abreviada como E_a, é a pequena quantidade de entrada de energia necessária para que todas as reações químicas ocorram. Durante as reações químicas, certas ligações químicas se quebram e novas se formam. Por exemplo, quando uma molécula de glicose se decompõe, as ligações entre os átomos de carbono da molécula se quebram. Como essas são ligações de armazenamento de energia, elas liberam energia quando quebradas. No entanto, a molécula deve ser um pouco contorcida para entrar em um estado que permita que as ligações se quebrem. Uma pequena entrada de energia é necessária para atingir esse estado instável e de alta energia, chamado de estado de transição. Por esse motivo, as moléculas reagentes não duram muito em seu estado de transição, mas avançam muito rapidamente para as próximas etapas da reação química. O estado de transição da reação existe em um estado de energia mais alto do que os reagentes e, portanto, E_a é sempre positivo.

Quando uma enzima se liga ao seu substrato, ela forma um complexo enzima-substrato. Este complexo reduz a energia de ativação da reação e promove sua rápida progressão de várias maneiras. O complexo enzima-substrato pode diminuir a energia de ativação contorcendo as moléculas do substrato de forma a facilitar a quebra da ligação, ajudando a atingir o estado de transição. As enzimas também podem diminuir as energias de ativação participando da reação química. Os resíduos de aminoácidos podem fornecer íons específicos ou grupos químicos que formam ligações covalentes com moléculas de substrato como uma etapa necessária no processo de reação. É importante lembrar que a enzima sempre retornará ao seu estado original na conclusão da reação. Uma das propriedades marcantes das enzimas é que elas permanecem inalteradas pelas reações que catalisam. Depois que uma enzima catalisa uma reação, ela libera seu(s) produto(s).

Este texto foi adaptado de Openstax Biology 2e, Seção 6.2 Energia potencial, cinética, livre e de ativação e Seção 6.5: Enzimas,