降低活化能的原理可以通過多種方式實現,主要包括使用催化劑和酶的參與。活化能是分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需的最低能量,與溫度、壓強、濃度等因素無關。
使用催化劑時,催化劑通過改變反應中間過程,使得活化能降低,相當於讓反應「走捷徑」。正催化劑可以降低活化能,增加活化分子的百分數和總數,而活化能升高則會導致相反的效果。
酶作為生物體中的催化劑,可以通過與底物結合形成過渡態的中間產物,進而分解成產物和酶,從而降低反應的活化能。酶與底物結合時,會使底物分子發生扭曲變形,有助於過渡態的形成,進一步降低活化能。
在化學反應中,酶的作用是降低整個反應所需的活化能,使單位時間內有更多的分子能夠進行反應,從而加快反應速度。例如,過氧化氫在沒有催化劑存在時分解需要的活化能較高,而用過氧化氫酶催化時,所需的活化能顯著降低,反應速度大大增加。