Cuando todos los demás factores cumplen con los requerimientos de optimización, la velocidad de la reacción enzimática depende de la concentración de la enzima. De hecho, en tanto el sustrato se encuentre en gran exceso, la velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de enzima, tal como se aprecia en la curva de la figura.
Cuando la cantidad de enzima en una mezcla de reacción se duplica, la cantidad de sustrato convertido en producto se duplica. Suponga que una molécula de enzima tiene la capacidad para convertir 100 moléculas de sustrato por segundo (a 25°C, al valor óptimo de pH). Si solo dispone de 1 molécula de sustrato por segundo, la velocidad de la reacción será de 1 molécula de sustrato por segundo. Esto sucede cuando la concentración de sustrato es muy baja las moléculas de sustrato son pocas y están alejadas unas de otras.
Si, en nuestro ejemplo duplicamos la concentración del sustrato para que haya 2 moléculas de sustrato por molécula de enzima por segundo. Si aumentamos de nuevo la concentración, la velocidad aumenta 4 moléculas de sustrato que convierte por segundo; si aumentamos la concentración original del sustrato a 50 veces, la velocidad aumenta a 50 moléculas de sustrato transformadas en un segundo.
Pero cuando hemos aumentado la concentración del sustrato a tal punto que ahora la enzima dispone de 100 moléculas por segundo, alcanza su velocidad máxima absoluta. Si ahora se duplica la concentración, de manera que haya 200 moléculas de sustrato por segundo, no aumenta la velocidad, ya que la molécula de enzima no puede transformar más de 100 por segundo. Se dice que la enzima está saturada con el sustrato.