teplota, při níž má enzym nejvyšší aktivitu. Působení teploty na aktivitu enzymu má dvojaký charakter. Obvykle při nižších (předdenaturačních) teplotách aktivita s rostoucí teplotou exponenciálně vzrůstá v souladu s Arrheniovou rovnicí, po překonání hodnoty teplotního optima však aktivita prudce klesá, neboť zde dochází ke ztrátě nativní struktury enzymu (viz denaturace). Hodnota zjištěného teplotního optima silně závisí na experimentálních podmínkách, např. na době, po níž enzymová reakce probíhá. Určení vhodné teploty reakce má velký význam při všech praktických aplikacích enzymů.