酶在非水相介质中进行的催化反应称为酶的非水相催化。
在非水相中，酶分子受到非水相介质的影响，其催化特性与在水相中催化有着较大的不同。酶的非水相催化主要包括以下几种。 (中国酶网 www.cnenzyme.com)
一.有机介质中的酶催化
有机介质中的酶催化酶在含有一定量水的有机溶剂中进行催化反应。适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。酶在有机介质中由于能够基本保持起完整结构和活性中心的空间构象，所以能够发挥其催化功能。酶在有机介质中起催化作用时，酶的底物特异性、立体选择性、区域选择性、键选择性和热稳定性等都有所改变。利用酶在有机介质中的催化作用进行多肽、脂类等的生产，淄体转化，功能高分子的合成，手性药物的拆分等方面的研究均取得显著的成果。二.气相介质中的酶催化
气相介质中的酶催化在气相介质中进行的催化反应。适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质的酶催化反应。由于介质的密度低，扩散容易，所以酶在气相中的催化作用与在水溶液中的催化作用有明显的不同特点。但是研究的不多。
三.超临界介质中的酶催化
超临界介质中的酶催化是指酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体。用于酶催化反应的超临界流体应当对酶的结构没有破坏作用，对催化作用没有明显的不良影响；具有良好的化学稳定性，对设备没有腐蚀性；超临界温度不能太高或太低，最好在室温附近或在酶催化的最适温度附近；超临界压力不能太高，可节约压缩动力费用；超临界流体要容易获得，价格要便宜等。
四.离子液介质中的酶催化
离子液介质中的酶催化是指酶在离子液中进行的催化反应。离子液是由有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类，挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、键选择性等显著特点。
在酶的非水相催化中，研究最多的非水相介质是有机溶剂。
1984年，克立巴诺夫等人在有机介质中进行了酶催化反应的研究，他们成功的利用酶在有机介质中的催化作用，获得酯类、肽类、手性醇等多种有机化合物，明确指出酶可以在水与有机溶剂的互溶体系中进行催化反应；也可以在水和有机溶剂组成的双液相体系中进行催化反应；还可以在只含有微量水的有机溶剂，又称微水介质中进行催化反应。这些结果表明，只要条件适合，酶可以在有机介质催化疏水性底物进行反应转化为产物。使酶在非水介质中的催化作用研究取得了突破性的进展。
此后，人们对有机介质中酶的催化作用进行了许多研究表明酯酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等水解酶，过氧化氢酶、过氧化物酶、醇脱氢酶、胆固醇氧化酶、多酚氧化酶、细胞色素氧化酶等氧化还原酶以及醛缩酶等转移酶中的十几种酶都可以在适当的有机溶剂中起催化作用。而且酶在有机介质中的热稳定比在水溶液中显著提高。(中国酶网 www.cnenzyme.com)
为此，近20年来，酶在非水相介质，特别是有机介质中的催化反应受到重视，发展很快。在理论上进行了非水相介质中酶的结构和功非水介质中酶的作用机制，非水相介质中酶催化作用动力学等方面的研究，初步建立起非水酶学的理论体系。并进行了非水介质中，特别是在有机介质中酶催化作用的运用研究，利用酶在有机介质中的催化作用进行多肽、酯类等的生产，在淄体转化，功能高分子的合成，手性药物的拆分等方面均取得显著成果。
