Enzim karboksilesterase (atau nama sistematik hidrolase karboksilik-ester, EC 3.1.1.1) memangkinkan tindak balas dalam bentuk berikut:[1]Kebanyakan enzim daripada kumpulan ini ialah hidrolase serina yang tergolong dalam superkeluarga protein dengan lipatan hidrolase α/β . Beberapa pengecualian termasuk esterase dengan struktur seperti β-laktamase (PDB: 1ci8​).Karboksilesterase diedarkan secara meluas dalam alam semula jadi, dan biasa dalam hati mamalia. Ramai yang mengambil bahagian dalam metabolisme fasa I xenobiotik seperti toksin atau dadah; karboksilat yang terhasil kemudiannya dikonjugasikan oleh enzim lain untuk meningkatkan keterlarutan dan akhirnya dikumuhkan. Asid lemak politaktepu penting, asid arakidonik (AA, C20H32O2; 20:4, n-6), dibentuk oleh sintesis daripada asid linoleik pemakanan (LA, C18H32O2 18:2, n-6), mempunyai peranan sebagai perencat karboksilesterase manusia.[2]Keluarga karboksilesterase bagi protein yang berkaitan evolusi (yang mempunyai homologi jujukan yang jelas antara satu sama lain) termasuk beberapa protein dengan kekhususan substrat yang berbeza, seperti asetilkolinesterase.