Ligase (fra det latinske verbet ligāre — «å binde» eller «å lime sammen») er et enzym (enkle eller sammensatte proteiner) som kan katalysere forbindelsen av to store molekyler ved dannelsen av ny kjemisk forbindelse, vanligvis med ledsagende hydrolyse (spalting av kjemisk forbindelser ved vannopptak) av en liten kjemisk gruppe avhengig av den ene av de større molekylene. Generelt følger katalyse av ligase følgende reaksjon:

Ab + C → A–C + b

eller stundom

Ab + cD → A–D + b + c

hvor de små bokstavene betegner små, avhengige grupper.