Les enzymes ont généralement une plage de températures à laquelle elles peuvent fonctionner de manière optimale. La température la plus basse à laquelle une enzyme peut fonctionner efficacement se situe généralement autour du point de congélation de l'eau (0°C ou 32°F).

Cependant, certaines enzymes extrémophiles, présentes dans des organismes adaptés aux environnements extrêmes, peuvent présenter une activité à des températures beaucoup plus basses, par exemple dans des conditions inférieures à zéro. Par exemple, certaines enzymes d’organismes psychrophiles, qui prospèrent dans des environnements froids tels que les régions polaires ou les sources hydrothermales des grands fonds, peuvent fonctionner de manière optimale à des températures aussi basses que -20°C (-4°F) ou même moins.

Ces enzymes possèdent des adaptations qui leur permettent de conserver leur intégrité structurelle et leur activité catalytique dans des conditions de froid extrême.