由不同基因产生的肽链而衍生的同工酶。这里所指的不同基因可以在不同染色体或在同一染色体的不同位点上,例如LDH中A、B两条肽链的基因分别在第11及第12对染色体上,唾液淀粉酶和胰淀粉酶的基因在第1对染色体的不同位点上。这类同工酶因分子结构差异较大,彼此间无交叉免疫。但同工酶的不同基因也可以是同源染色体的等位基因,这种成对的等位基因上两个基因结构不同的情况,在遗传学上称为杂合子。杂合子在同一个体中可合成同一种酶的两种不同肽链,或亚基,这两种亚基尚可杂交,形成同工酶。在生物群体的不同个体中,有时同一基因位点上的一个(对杂合子来说)或一对(对纯合子来说)基因也可发生遗传变异,从而产生变异的酶,出现群体中的遗传多态。不同个体中这些遗传变异的酶也属于基因性同工酶。其在免疫学上常有交叉反应。由同一基因转录出前体核糖核酸(前体RNA),经过不同的加工剪接过程而生成多种不同的mRNA,再转译出多种肽链,从而组成同工酶。这类同工酶因发现较晚,在国际上尚无统一命名,彼此间也有交叉免疫。由同一基因、同一mRNA转译生成原始的酶蛋白,再经过不同的化学修饰,如酰胺基水解、磷酸化、肽链断裂、糖链上的糖基增减等形成不同结构的酶蛋白,它们的免疫性往往相同。国际生化协会命名委员会(CBN)建议只将原级同工酶列为同工酶,而将次生同工酶称为共合酶,但不少生化学家还是把上述各类酶的不同结构形式都包括在广义的同工酶概念中。