通常最适反应温度大于55℃，具有化学催化剂无法比拟的优点，尤其在高温条件下能保持极好的稳定性，克服了中温酶及低温酶在应用过程中的不稳定现象，使很多高温化学反应得以实现，将极大地促进生物技术产业的发展。已报道的嗜热酶最高可耐受130℃的高温。

嗜热酶的耐热性主要由其分子内部结构决定。维持嗜热酶内部立体结构的化学键主要是氢键、二硫键，它们的存在及数量与酶热稳定性相关。一般认为，当这些键数量增加时，酶的热稳定性增强；这些键断开，则酶的热稳定性降低或丧失。嗜热酶的热稳定性机制不尽相同。一些酶在高温条件下，亚基间的作用力发生改变，亚基间或亚基内的离子对发生聚集，氢键数量增加；一些酶在高温条件下结构发生了重排，内部空洞的数量和体积减少，在分子内部形成了疏水作用很强的疏水核，所有这些都有利于嗜热酶稳定性的增强。

嗜热酶催化反应有许多优点：①酶制剂的制备成本降低。嗜热酶的稳定性高，因而可以在室温下分离提纯和包装运输，能长久地保持活性。②加快动力学反应。随着反应温度的提高，分子运动速率加快，酶催化能力加强。③对反应器冷却系统的要求标准降低，减少了能耗。由于嗜热酶有耐高温的特性，所以生产中不需要复杂的冷却装置。④提高了产物的纯度。在高温下，很少有杂菌生存，从而减少了细菌代谢物对产物的污染。由于嗜热酶的高温反应活性，以及对有机溶剂、去污剂和变性剂的较强抗性，使其在食品、医药、制革、石油开采及废弃物处理方面有极大的应用前景。