A következő lépés az volt, hogy megállapítsák az enzimek biokémiai természetét. Sok korai kutató megjegyezte, hogy az enzimes aktivitás összefügg a fehérjékkel, de számos tudós (mint például Richard Willstätter Nobel-díjas) azzal érvelt, hogy a fehérjék csupán a valódi enzimek hordozói, és hogy a fehérjék önmagukban nem képesek a katalizációra. 1926-ban azonban James B. Sumner kimutatta, hogy az ureáz enzim tiszta fehérje, és kristályosította azt; Sumner ugyanezt tette a katalazis enzimre vonatkozóan 1937-ben. A következtetést, hogy a tiszta fehérjék lehetnek enzimek, véglegesen Northrop és Stanley bizonyította, akik az emésztő enzimek pepszin (1930), trypszin és chymotrypszinen dolgoztak. Ez a három tudós 1946-ban Nobel-díjat kapott.
A kémia Nobel-díja