Essa modificação ocorre após receber o sinal regulador. Estão relacionadas com a adição ou retirada de um grupamento fosfato, conhecidas como fosforilação quando há adição, e desfosforilação quando há retirada. As fosforilações são realizadas por proteínas quinases, já as desfosforilações por proteínas fosfatases, essa fosforilação pode afetar as características eletrostáticas do sitio ativo da enzima, alterar sua interação com outras proteínas ou forçar mudanças conformacionais, que se traduzem em alterações na velocidade ou afinidade da enzima pelo substrato.