Los entornos polares y otros de baja temperatura se caracterizan por un bajo contenido de energía y este factor tiene una fuerte incidencia en los organismos vivos que habitan estos hábitats bastante comunes. De hecho, las bajas temperaturas tienen un efecto negativo en las poblaciones ectotérmicas, ya que pueden afectar su crecimiento, las tasas de reacción de las reacciones bioquímicas, la permeabilidad de las membranas, las tasas de difusión, los potenciales de acción, el plegamiento de proteínas, la dinámica de los ácidos nucleicos y otros procesos bioquímicos dependientes de la temperatura. Desde el descubrimiento de que estos ecosistemas, contrariamente a lo que se esperaba inicialmente, sostienen una densidad bastante alta y una amplia diversidad de organismos vivos, se han dedicado esfuerzos crecientes a la comprensión de los mecanismos moleculares involucrados en su exitosa adaptación a condiciones físicas aparentemente desfavorables. La primera pregunta que viene a la mente es: ¿Cómo compensan estos organismos la disminución exponencial de la tasa de reacción cuando se baja la temperatura? Dado que la mayoría de las reacciones químicas que ocurren en los organismos vivos son catalizadas por enzimas, se han investigado las propiedades cinéticas y termodinámicas de las enzimas adaptadas al frío. Actualmente, se han elucidado muchas estructuras cristalográficas de estas enzimas, lo que ha permitido tener una visión bastante clara de su adaptación al frío. Se caracterizan por una alta actividad específica a bajas y moderadas temperaturas y una estabilidad térmica bastante baja, lo que induce una alta flexibilidad que previene el efecto de congelación de las bajas temperaturas en la dinámica de la estructura. Estas enzimas también muestran una baja entalpía de activación que las hace menos dependientes de las fluctuaciones de temperatura. Esto va acompañado de un valor negativo mayor de la entropía de activación, lo que evidencia un estado fundamental más desordenado. La cinética de plegamiento apropiada se asegura aparentemente a través de una gran expresión de factores desencadenantes y peptidil-prolil /-isomerasas.