各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高10摄氏度，酶促反应速度可以相应提高1至2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。
动物组织中各种酶的最适温度为37至40摄氏度，微生物体内各种酶的最适温度为25至60摄氏度，但也有例外，如黑曲糖化酶的最适温度为62至64摄氏度，巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80摄氏度，枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85至94摄氏度。可见，一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率，即降低酶促反应速度。最适温度在60摄氏度以下的酶，当温度达到60至80摄氏度时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性，当温度接近100摄氏度时，酶的催化作用完全丧失。