酵素反応において、酵素基質複合体から生成物へと変化する過程では、原子間の結合距離や角度などが変形した分子構造となる遷移状態や反応中間体を経由する。分子の内部ポテンシャルエネルギーは原子間の結合距離や角度に応じて様々に変化するが、通常見られる分子においてはポテンシャルエネルギーが極小となる結合距離や角度をとっている。酵素反応の基質もポテンシャルエネルギーは極小となっている。そして、酵素反応が進行する過程（遷移状態）では、原子間の結合距離や角度の変化を伴い、その変化によりポテンシャルエネルギーは一時的に増大するが、反応が進むと再び減少する。基質は、遷移状態を経て反応中間体、生成物へと変化する。基質と同様、生成物もポテンシャルエネルギーが極小の状態である。具体的な例で示すと、ペプチド結合のカルボニル基のsp²炭素原子から伸びる結合は平面状の構造になっている。これが加水分解を受ける際には水酸化物イオンの求核攻撃を受けてsp³の正四面体構造の反応中間体となり、アミノ基が脱離することで再びsp²炭素に戻ることで平面構造のカルボニル基が再生し安定化する。この2段階の素反応のそれぞれに遷移状態がある。通常の有機反応においては、水酸化物イオンが求核攻撃する際の衝突エネルギーが内部ポテンシャルエネルギーを増大させ、ポテンシャルエネルギーが極大のsp³の正四面体構造へと変化させる原動力になっている。逆に水酸基以外の要因でペプチド結合の距離や角度が、遷移状態や反応中間体に近い形にあらかじめ変化させられていれば、水酸化物イオンが与える衝突エネルギーは少なくて済む。基質が酵素と結合すると、酵素は誘導適合によりコンホメーションが変化させられるが、基質側のコンホメーションも酵素により変化させられ、その原子間距離や角度が遷移状態に近い形状に変形させられる。これが、酵素の活性化エネルギーが有機化学の触媒の活性化エネルギーよりも小さい理由のひとつになっている。酵素と同じように分子構造を識別し、その分子と結合する生体物質に抗体がある。1986年、アメリカのトラモンタノらは、酵素と同じ働きをするように意図して製造した抗体が意図通りの酵素作用を示すことを発見し、抗体酵素 (abzyme) と名づけた。抗体酵素は、ある基質の遷移状態の原子距離・角度に近い物質（基質アナローグ）に対する抗体である。その抗体と元の基質とを反応させると、基質と基質アナローグとは分子構造が似ている為、基質もその抗体と結合する。その抗体に誘導適合する際には基質は基質アナローグに似た形状である遷移状態に近い形状に変形させられる。
酵素には触媒反応に中心的な役割を果たす活性中心という部分が存在し、その近傍に、基質を結合して触媒のために安定化させる基質結合部位を持っている。酵素の活性中心や基質結合部位はタンパク質の三次構造の裂け目（クラフト）の内部に存在することが多く、そこにアミノ酸の側鎖が適当に配置されている。乳酸デヒドロゲナーゼではN末端から数えて250番目のリシンが NAD⁺ の結合に関係している。また、セリンプロテアーゼと呼ばれるタンパク質分解酵素の一群は基質の結合部位にセリンが存在する。基質結合部位に基質が結合するにあたっては、基質は誘導的に酵素に結合すると考えられている。つまり、酵素と基質が結合した状態が基質にとってはエントロピー的に減少するということである。この考え方をエントロピー・トラップという。このエントロピー・トラップにより基質は誘導的に基質結合部位に結合していく。一般に基質濃度を上昇させることも化学反応を起こすための1つの条件であるが、酵素は低濃度基質条件下でも効率よく触媒する。その理由は、エントロピー・トラップによって活性中心付近における基質の濃度が上昇するためだと考えられている。
酵素の基質特異性はなぜ発揮されるのか、活性化エネルギーをいかにして下げるのかなど、無機触媒や酸塩基触媒などと違う基本的特性を生み出す酵素反応の機構については、未だ統一的な解答が得られたとはいえない。しかし今日では、構造生物学の発展や組み換えタンパク質作成による変異導入などのテクニックを用いることにより、その片鱗が明らかにされつつある。
1912年に粕谷での「田園生活のスケッチ」と述べる短文集『みゝずのたはこと』を書き、震災までの11年で108版10万余部を重ねるロングセラーとなり、またこの作品から蘆花出なく本名の健次郎で発表する。1913年に国民新聞社襲撃を受けて、同社再建のために兄と交流を再開するが、翌年には父一敬の葬儀にも参列せず、親族との交流を断ち、1908年に養女に迎えていた蘇峰の末子鶴子も、蘇峰の元に返した。1918年に粕谷の自宅を「恒春園」と命名。この年からエルサレム巡礼と世界一周の旅行に出かけ、エルサレム滞在時にパリ講和会議に宛てて「所望」と題する、軍備全廃と世界政府に向けた構想を送付した。『不如帰』の執筆のきっかけとなった伝聞は、その頃近所の陸軍の大物、大山巌が後妻大山捨松と再婚した事、大山巌と前妻の息女が病弱であった事などで、これを事実に無関係に脚色をしたのが『不如帰』だった。蘆花はこの作品により捨松が事実無根の悪人に仕立て上げられた事で不幸な目に遭っているのを黙殺しつづけ、1919年に捨松が危篤になる間際にようやく謝罪をした。1920年から21年にかけて愛子と世界一周旅行し、この経験をまとめた『日本から日本へ』を愛子と共著で出版。1923年には伯母（母の姉）である竹崎順子の実伝を執筆。1924年に虎ノ門事件を起こした難波大助助命の意見書を宮内庁に上申、さらにアメリカの排日移民法にも反対論を発表し、『太平洋を中にして』として出版。1925年、愛子と共著の自伝的長編『富士』を刊行開始。実名は使われていないが、民友社を中心とした明治文学史資料として「精刻無比」との評価もある。1927年に心臓発作で倒れ、伊香保温泉で療養。電報で駆けつけた兄と再会したその夜に死去した。葬儀は東京青山会館でキリスト教式で行われ、粕谷の自宅に葬られた。未完となっていた『富士』第4巻は、死後愛子夫人によってまとめられて出版された。愛子（原田藍）は1874年（明治7年）7月18日、熊本県菊池郡隈府町の原田家の末子として生まれ、東京女高師を卒業。在学中に兄と逗子に避暑に訪れた際に、徳富家が同じく滞在中で、蘇峰が兄と知己であったことから蘆花との縁談がまとまった。結婚後は赤坂氷川町で蘆花の両親と同居しながら、有馬小学校の教師を勤めていた。生徒時代に大山邸を見学した際に、『不如帰』のモデルとなった信子にもてなされたことがあったと回想している。夫妻に子供はなく、蘇峰の末娘鶴子を2歳の時に、籍は入れなかったが養子ににもらいうけ、粕谷の自宅で可愛がって育て、国内各地、朝鮮、満州の旅行にも家庭教師を伴って同行した。しかし蘆花の父の危篤に際して実家へ返し、再会したのは蘆花の臨終の席だった。1947年2月20日愛子没。