El modelo de bloqueo y clave se refiere a la forma en que un sustrato se une al sitio activo de una enzima. Similar a cómo una clave debe ser la correcta para un bloqueo, no se produce ninguna reacción si un sustrato incorrecto intenta enlazarse.
El sitio activo de una enzima es una región específica que recibe el sustrato. Posee una forma única que complementa la del sustrato, permitiendo la especificidad de solo uno o dos compuestos. El sustrato se une al sitio activo, y tiene lugar una reacción que finalmente provoca la liberación del producto formado. Las enzimas catalizan esta reacción al facilitar los cambios de enlace químico en el sustrato al alterar la distribución de los electrones. Una vez que el producto ha sido lanzado, la enzima se regenera, lista para otro ciclo de reacción.
La analogía de bloqueo y clave considera que este proceso es muy específico, ya que solo una clave en particular puede caber en el ojo de la cerradura. Si la llave es más pequeña, más grande o simplemente una forma diferente, entonces no encaja en el ojo de la cerradura y no se puede producir una reacción. Esta analogía de cerradura y llave fue descrita por primera vez por Emile Fischer en 1894, y desde entonces ha habido otras teorías para explicar la mecánica de las reacciones enzimáticas.