蛋白质是重要的生物大分子，其基本组成单位是 L-α-氨基酸，有20种，可分为非极性疏水性氨基酸、极性中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸四类。

蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中氨基酸在多肽链中的排列顺序，即氨基酸序列，其连接键是肽键，还包括二硫键。 二级结构是指主链局部或某一段肽链的空间结构，不涉及氨基酸残基侧链构象。 主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲，以氢键维持其稳定性。 三级结构是指整条多肽链所有原子的排布方式，包括多肽链分子主链及侧链的构象。 稳定三级结构主要是通过次级键的作用。 四级结构是指蛋白质亚基之间的缔合，也主要靠次级键维系。

体内存在许多如GSH、甲状腺释放激素等重要的生物活性肽。

蛋白质的一级结构是空间结构的基础，也是功能的基础。 一级结构相似的蛋白质，其空间结构与功能也相近。 若蛋白质的一级结构发生改变则影响其正常功能，由此引起的疾病称为“分子病”。

蛋白质空间结构与功能密切相关，血红蛋白亚基与O ₂结合可引起其他亚基构象变化，使之更易与O ₂结合，这种别构效应是蛋白质中普遍存在的功能调节方式之一。 若蛋白质的折叠发生错误，虽然其一级结构不变，但蛋白质的空间结构发生改变，可导致疾病的发生，此类疾病称为“构象病”。

蛋白质的空间结构改变，可导致其理化性质变化和生物学活性丧失。 蛋白质变性后，只要其一级结构未遭到破坏，仍可在一定条件下复性，恢复原有的空间构象和功能。