最原始的酶工程要追溯到人類的游牧時代。那時候的牧民已經會把牛奶制成奶酪，以便于貯存。他們從長期的實踐中摸索出一套制奶酪的經驗，其中關鍵的一點是要使用少量小牛犢的胃液。用現代的眼光看那就是在使用凝乳酶。
此后，在開發使用酶的早期，人們使用的酶也多半來自動物的臟器和植物的器官。例如，從豬的胰臟中取得胰蛋白酶來軟化皮革；從木瓜的汁液中取得木瓜蛋白酶來防止啤酒混濁；用大麥麥芽的多種酶來釀造啤酒；等等。然而，隨著酶的開發應用的擴展，這些從動植物中取得的酶已經遠遠不能滿足需要了。
人們把眼光轉向了微生物。
微生物是發酵工程的主力軍。在發酵工程里（或者說在自然界也一樣），微生物之所以有那么大的神通，能迅速地把一種物質轉化為另一種物質，正是因為它們體內擁有神奇的酶，正是那些酶在大顯神通。說到底，發酵作用也就是酶的作用。
微生物種類繁多，微生物繁殖奇快。要發展酶工程，微生物自然應該是人們獲取酶、生產酶的巨大寶庫、巨大資源。事實上，目前酶工程中涉及到的酶絕大部分來自于微生物。
所謂酶工程，可以分為兩部分。一部分是如何生產酶，一部分是如何應用酶。用微生物來生產酶，是酶工程的半壁江山。
酶的生產要解決一系列的技術問題，包括：
挑選和培育生產酶的微生物（要求繁殖快、安全、酶容易分離、符合應用條件）；
確定適合的培養條件和培養方式；
大幅度地提高酶的產量；
將生產出來的酶進行分離提純，提高酶的純度；等等。
經過各國科學家的不懈努力，這些技術問題一一迎刃而解，酶的生產水平不斷提高，為酶的應用提供了堅實的基礎。
這里值得一提的是通過基因重組來對產酶的菌種進行改造，獲得生產性能優秀的菌種。最明顯的例子是α-淀粉酶的生產。
最初，從前是從豬的胰臟里提取α-粉酶的，這種酶在將淀粉轉化為葡萄糖的過程中是一個主角。隨著酶工程的進展，人們開始用一種芽孢桿菌來生產α-淀粉酶。從1立方米的芽孢桿菌培養液里獲取的α-淀粉酶，相當于幾千頭豬的胰臟的含量。然而，致力于酶工程研究的學者并不滿足于這一點，他們用基因工程的手段，將這種芽孢桿菌的合成α-淀粉酶的基因轉移到一種繁殖更快、生產性能更好的枯草桿菌的 dNA里，轉而用這種枯草桿菌生產α- 淀粉酶，使產量一下子提高了數千倍。
人體里的尿激酶，是治療腦血栓和其他各種血栓的特效藥。以前常見的生產手段是從人尿中提取，其落后性顯而易見，產量也畢竟有限。學者們從人的腎臟細胞中分離出尿激酶基因，轉移到大腸桿菌的 dNA中，用 dNA重組后的大腸桿菌來生產人尿激酶。生產效率自然提高了不少。
通過基因重組來改造產酶的微生物，建立優良的生產酶的體系，被認為是最新一代的酶工程（第四代酶工程）。這是酶工程與基因工程的結合點。基因工程被稱為生物工程的靈魂，在這里又一次展現了它的動人之處。
除了酶的生產之外，近些年來，酶工程又出現了一個新的熱門課題，那就是人工合成新酶，也就是人工酶。這是因為，人們發現光從微生物里提取酶仍不能滿足日益增長的對酶的需求，需要另辟新路。
人工酶是化學合成的具有與天然酶相似功能的催化物質。它可以是蛋白質，也可以是比較簡單的大分子物質。合成人工酶的要求是很高的，它要求人們弄清楚：酶是如何進行催化，關鍵是哪幾個部位在起作用，這些關鍵部位有什么特點……最終，對人工酶還有另一層要求，那就是簡單、經濟。
有人已經合成了一個由34個氨基酸組成的大分子，這個大分子具有跟核糖核酸酶一樣的催化作用。然而，人們仍然嫌它太復雜，繼續尋找更簡單、更穩定、更小的人工酶，尋找在生產上比天然酶經濟得多的人工酶。
盡管人工酶的效益尚不明顯，然而從事人工酶研究的隊伍卻日益壯大。也許，在不久的將來，人工酶在酶工程的生產領域里將正式取得一席之地，而且地位不斷上升，甚至壓倒天然酶。