Kilitle ve kilitle modeli, bir substratın bir enzimin aktif bölgesine bağlanma şeklini belirtir. Bir anahtarın kilit için nasıl doğru olması gerektiğine benzer şekilde, yanlış bir alt tabaka bağlanmaya çalışırsa hiçbir reaksiyon gerçekleşmez.
Bir enzimin aktif bölgesi, substratı alan spesifik bir bölgedir. Sadece bir veya iki bileşene özgüllük sağlayan, substratınki ile uyumlu olan benzersiz bir şekle sahiptir. Substrat, aktif bölgeye bağlanır ve nihai olarak oluşturulan ürünün salınmasına neden olan bir reaksiyon meydana gelir. Enzimler, elektron dağılımını değiştirerek substrattaki kimyasal bağ değişikliklerini kolaylaştırmak suretiyle bu reaksiyonu katalize eder. Ürün serbest bırakıldıktan sonra, enzim tekrar reaksiyona girerek hazırlanır.
Kilit ve anahtar benzetmesi bu işlemi çok belirtildiği gibi görür, çünkü yalnızca belirli bir anahtar kilidin anahtar deliğine sığabilir. Anahtar daha küçük, daha büyük veya yalnızca farklı bir şekilse, anahtar deliğine uymaz ve bir reaksiyon gerçekleşemez. Bu kilitle ve kilitle analojisi ilk olarak 1894'te Emile Fischer tarafından tanımlanmıştır ve o zamandan beri enzim reaksiyonlarının mekaniğini açıklamak için başka teoriler olmuştur.
