いくつかの酵素は、タンパク質、脂肪、炭水化物などの大きな栄養分子を小さな分子に分解するのに役立っています。 この過程は、動物の胃や腸で食物を消化する際に行われる。 他の酵素は、分解された小さな分子を腸壁から血流に導く。 さらに他の酵素は、小さな単純な分子から大きな複雑な分子の形成を促進し、細胞の構成要素を作り出します。 その他にも、エネルギーの貯蔵と放出、生殖の過程、呼吸の過程、視覚など、酵素は多くの機能を担っている。 酵素は生命に不可欠なものである。

それぞれの酵素は、1種類の化学反応だけを促進することができる。 酵素が作用する化合物は基質と呼ばれる。 酵素はパスウェイと呼ばれる緊密に組織化された代謝系で機能する。 一見単純に見える生物学的現象、たとえば筋肉の収縮や神経インパルスの伝達は、実際には1つ以上の化合物（基質）が生成物と呼ばれる物質に変換される多数の化学的ステップを含んでおり、代謝経路のあるステップの生成物は経路の次のステップの基質として機能する。 Aで表される化合物（下図参照）は、酵素触媒による一連のステップで生成物Eに変換されるが、このときB、C、Dで表される中間化合物が次々に生成される。 これらは、2、3、4で表される酵素の基質となる。 また、化合物Aは、Eの生成経路と同じような一連の工程を経て、GやHで表される生成物に変換されることもある

文字は化合物、数字は個々の反応を触媒する酵素を表す。 相対的な高さは化合物の熱力学的エネルギーを表す（例：化合物AはBよりエネルギーが高い、BはCよりエネルギーが高い）。 触媒がない場合、化合物A、Bなどは非常にゆっくりと変化するが、触媒1、2、3などの存在下では急速に変化する。

代謝経路における酵素の調節的役割は、簡単な例えを用いて明らかにすることができる。図中の文字で表された化合物を、斜面に連なる貯水池との間に例えると、このようなものである。 同様に、数字で表された酵素は、貯水システムのバルブに例えることができる。 同様に、代謝経路の酵素1、2、3、4が活性であれば、生成物Eが生成され、酵素1、2、5、6が活性であれば、生成物Gが生成される。 つまり、化合物Aは変化しないか、1つ以上の生成物に変換される。 さらに、生成物が形成される場合、酵素5および6の活性に対する酵素3および4の活性によって、生成物Gと比較して形成される生成物Eの量が決まる。

水の流れも酵素の活性も熱力学の法則に従う。したがって、水は上り坂には流れないので、弁7を開くことによって貯水池Fの水はHに自由に流れることができない。 しかし、バルブ1、2、5、7が開いていれば、水はFからHに流れる。バルブ1、2、5を通って水が下り坂を流れる間に保存されたエネルギーが、バルブ7を通って水を押し上げることを可能にするからである。 同様に、代謝経路の酵素は、エネルギーがなければ化合物Fを直接Hに変換できない。酵素は、エネルギーを必要とする反応を触媒するために、エネルギーを節約する反応からエネルギーを利用することができるのである。 酵素の触媒作用により糖質が酸化されて二酸化炭素と水になる過程で、エネルギーはアデノシン三リン酸（ATP）というエネルギーに富んだ化合物の形で保存される。 ATPのエネルギーは、酵素触媒による筋肉の収縮など、エネルギーを消費するプロセスで利用される。

細胞や生物のニーズはさまざまなので、酵素の活性だけでなく合成も調節しなければならない。例えば、足の筋肉の活動を担う酵素は、適切なタイミングで活性化と抑制を行う必要がある。 ある種の酵素を必要としない細胞もある。例えば、肝臓の細胞は筋肉の酵素を必要としない。 細菌は、その増殖培地中に存在しない物質を代謝するための酵素を必要としない。 したがって、ある種の酵素は特定の細胞では生成されず、他の酵素は必要なときにのみ合成され、さらに他の酵素はすべての細胞に含まれています。 酵素の生成と活性は、遺伝的なメカニズムだけでなく、内分泌腺からの有機物分泌物（ホルモン）や神経伝達によっても調節されている。 また、小分子も重要な役割を果たしている（「酵素の柔軟性とアロステリック制御」参照）。

酵素に何らかの欠陥があると、病気が起こることがある。 図中の1から4の番号で表される酵素は、出発物質Aが生成物Eに変換される際に機能しなければならない。酵素が機能しないために1つのステップがブロックされると、生成物Eが形成されないことがあり、Eが何らかの重要な機能にとって必要であれば、疾患が生じることになる。 ヒトの多くの遺伝性疾患や症状は、ある酵素の欠乏に起因している。 そのいくつかを表に示しました。 例えば、アルビニズムは、チロシナーゼという酵素を合成する能力が、遺伝的に欠如していることに起因しており、この酵素は、髪や目の色の色素が形成される経路の一段階を触媒している。