水解酶类（hydrolase）催化底物的水解反应，如蛋白酶、脂肪酶等。水解酶一般起降解作用，多位于胞外（如消化道中）或溶酶体中。有些蛋白酶也曾称为激酶（如肠激酶，EC 3.4.21.9，现已改称肠肽酶）。可分为水解酯键（如限制性内切酶）、糖苷键（如果胶酶、溶菌酶等）、肽键、碳氮键等13个亚类。
水解酶有不少位于胞外，容易获得，而且一般结构简单，不需要辅因子，适于工业应用。所以在酶工程中最早应用的酶多为水解酶，如淀粉酶、脂肪酶等。目前也是生产中应用最多的酶。
淀粉酶
裂合酶类（lyase）催化从底物上移去一个小分子而留下双键（或环）的反应或其逆反应，如醛缩酶、水化酶、脱羧酶等。当某个反应的合成方向更为重要，或者是唯一的合成方式时，可以使用英文名称synthase，中文一般称为“某某合酶”。根据断裂键的类型，分为C-C键裂合酶、C-O键裂合酶等8个亚类。
草酰乙酸脱羧酶
IUBMB调整过分类，把一部分裂合酶转移到移换酶分类中。比如柠檬酸合酶（citrate synthase）曾被列入裂合酶（EC 4.1.3.7），现已转移到乙酰转移酶中（EC 2.3.3.1）。
柠檬酸合酶
异构酶类（isomerase）催化同分异构体之间的相互转化。包括消旋酶、差向酶、顺反异构酶、变位酶（分子内基团转移）以及分子内氧化-还原、分子内消去-加成反应等6个亚类。
葡萄糖-6-磷酸-1-差向酶
连接酶类（ligase）催化由两种物质合成一种物质，必须与ATP分解相偶联。如DNA连接酶，氨酰-tRNA合成酶等。以前曾经将合成酶（synthetase）作为通用名称，因为许多人将其与合酶（synthase）混淆，所以IUBMB于1983年将其改为连接酶。
根据新形成键的种类，共分为6个亚类，如C-O键、C-C键等。其中催化形成C-C键的只有羧化酶（carboxylase）一个亚-亚类（EC 6.4.1），如乙酰辅酶A羧化酶等。
丙酮酸羧化酶
需要注意的是，有人习惯把可以产生某种物质的酶直接就叫做某某合酶，而不管其具体反应机制。而且合酶与合成酶很容易混淆，所以叫做合酶或者合成酶的，其实什么酶都有。也有不少酶在英文中synthase和synthetase的叫法都有，所以不能仅仅根据名称判断酶的分类。详见《叫合酶（synthase）的，并不都是裂合酶》一文。
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