在自然界中，大約有三分之一的酶需要金屬離子作為輔助因子或活化劑。
有些含金屬的酶，其所含的金屬離子，特別是鐵、鉬、銅、鋅等過渡金屬離子與蛋白質部分牢固地結合，形成酶的活性部位。這種酶稱為金屬酶，例如使大氣中游離的氮分子固定為氨的、含鉬和鐵的固氮酶；
使底物氧化同時將氧分子還原為水的銅氧化酶;使H2(或H+)轉化為H+(或H2)的含鐵、硫的氫酶;
一類含鉬的氧化還原酶（如硝酸鹽還原酶、嘌呤脫氫酶、黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸氧化酶和甲酸脫氫酶）等。
在這些酶的大分子內部含有由若干金屬原子組成的原子簇，作為活性中心，以絡合活化底物分子。它們使底物絡合活化的方式和通過配位體實現電子與能量偶聯傳遞的原理，與相應的均相絡合催化和多相絡合催化過程有相似的地方。