瞬态复合物结构解析：利用冷冻电镜技术解析酶与底物结合后形成的初始复合物的三维结构，揭示结合位点与构象变化。
反应过渡态模拟捕获：通过设计底物类似物或改变反应条件，尝试捕捉并可视化酶促反应中能量最高的过渡态结构。
中间体动力学追踪：结合快速混合与喷雾冷冻技术，在不同时间点捕获反应中间体，用于研究酶促反应的动力学路径。
辅因子结合状态分析：观察辅酶或金属离子在催化循环不同阶段与酶分子的结合模式与空间取向。
蛋白质构象变化监测：比较反应前后及中间过程中酶蛋白的整体构象与局部结构域的运动情况。
底物通道与传递路径研究：分析底物分子进入活性中心以及产物分子离开的潜在通道及其在反应过程中的开闭状态。
变构效应可视化：研究变构调节剂结合后对酶活性中心远程构象的影响，以及对中间体稳定性的作用。
突变体催化中断点定位：对比野生型与关键位点突变体的中间体捕获结果，确定突变导致催化反应中断的具体环节。
多酶复合体系协同机制研究：对于多酶复合体，解析其在连续催化过程中各组分间的相互作用与中间产物的传递机制。
抑制剂作用机制阐明：捕获抑制剂存在下酶-抑制剂复合物的结构，分析抑制剂的结合位点及其对催化中间体形成的影响。
氧化还原酶类：适用于研究细胞色素P450、脱氢酶等催化氧化还原反应的酶类，捕捉其氧化或还原状态的中间体结构。
转移酶类：用于分析激酶、甲基转移酶等在进行基团转移过程中形成的共价或非共价中间复合物。
水解酶类: 针对蛋白酶、脂肪酶、核酸水解酶等，研究其酰基-酶中间体、水分子攻击位点等关键步骤的结构基础。
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