As enzimas geralmente têm uma faixa de temperaturas nas quais podem funcionar de maneira ideal. A temperatura mais baixa na qual uma enzima pode funcionar eficientemente é normalmente em torno do ponto de congelamento da água (0°C ou 32°F).

No entanto, certas enzimas extremofílicas, encontradas em organismos adaptados a ambientes extremos, podem apresentar actividade a temperaturas muito mais baixas, tais como condições abaixo de zero. Por exemplo, algumas enzimas de organismos psicrofílicos, que prosperam em ambientes frios, como regiões polares ou fontes hidrotermais profundas, podem funcionar de forma ideal em temperaturas tão baixas quanto -20°C (-4°F) ou até mais baixas.

Essas enzimas possuem adaptações que lhes permitem manter sua integridade estrutural e atividade catalítica sob condições de frio extremo.