凡通過化學基因的引入或除去，而使蛋白質或核酸共價結構發生改變的現象。
化學修飾（chemical modification）調節方式有別于別構調節。它以引起酶分子共價鍵的變化、化學結構的改變而影響酶活性。酶的化學修飾是在另一種酶的催化下完成的，是體內快速調節的另一種重要方式。化學修飾的方式包括磷酸化與脫磷酸化、乙酰化與脫乙酰化、甲基化與脫甲基化、腺苷化與脫腺苷化、-SH與-S-S-互變等。其中以磷酸化與脫磷酸化在代謝調節中最為重要和常見。
磷酸化是一種常見的修飾形式。酶蛋白中帶羥基的氨基酸殘基Thr、Ser與Tyr可作為磷酸化修飾位點。磷酸化是由ATP提供磷酸基，并在蛋白激酶的催化下完成的。脫磷酸反應則是由磷酸酶的催化下完成的。有的酶在磷酸化修飾后活性增高，而另一些酶則在磷酸化修飾后活性反受抑制。
由上可見，酶的化學修飾調節具有以下特點：①須由另一種酶催化，而且酶的活性形式與其非活性形式的相互轉變，正、逆兩個方向是由不同的酶分別催化的。②其修飾過程出現酶分子上共價鍵的變化，使酶的化學結構有所改變。③酶分子出現組成的變化。化學修飾常見形式為磷酸化與去磷酸化，但也可為甲基化、乙酰化等。這些化學修飾都可引起酶分子組成的變化。④酶的化學修飾反應是由酶催化的反應，酶的催化效率很高。一個酶分子可催化多個作用物分子（酶蛋白）出現上述組成變化，因而有放大效應。
酶的別構調節與化學修飾調節，都是調節現有酶的活性、通過影響現有酶的結構轉而影響其活性。但在是否需要其它酶的參與、酶分子有無共價鍵的改變、有無組成改變等方面，它們都不同。