Enzymen hebben over het algemeen een temperatuurbereik waarbij ze optimaal kunnen functioneren. De laagste temperatuur waarbij een enzym efficiënt kan werken ligt doorgaans rond het vriespunt van water (0°C of 32°F).

Bepaalde extremofiele enzymen, die worden aangetroffen in organismen die zijn aangepast aan extreme omgevingen, kunnen echter activiteit vertonen bij veel lagere temperaturen, zoals omstandigheden onder het vriespunt. Sommige enzymen van psychrofiele organismen, die gedijen in koude omgevingen zoals poolgebieden of diepzeehydrothermale bronnen, kunnen bijvoorbeeld optimaal functioneren bij temperaturen zo laag als -20°C (-4°F) of zelfs lager.

Deze enzymen hebben aanpassingen waardoor ze hun structurele integriteit en katalytische activiteit onder extreem koude omstandigheden kunnen behouden.