De nombreuses protéines forment des complexes pour remplir leurs fonctions, ce qui rend les interactions protéine-protéine (PPI) essentielles à la survie d'un organisme. La plupart des PPI sont stabilisése par de nombreuses forces chimiques non covalentes faibles. La forme physique des interfaces détermine la façon dont deux protéines interagissent. De nombreuses protéines globulaires ont des formes très proches sur leurs surfaces, qui forment un grand nombre de liaisons faibles. De plus, de nombreux IPP se produisent entre deux hélices ou entre une fente de surface et une chaîne simple ou polypeptidique.

Diverses méthodes informatiques et biochimiques sont utilisées pour étudier les interfaces protéiques. Les méthodes de laboratoire, telles que la purification par affinité, la spectrométrie de masse et les puces à protéines, peuvent être utilisées pour identifier de nouvelles interactions. La co-immunoprécipitation de protéines et le criblage à deux hybrides de levure sont largement utilisés pour prouver si deux protéines interagissent in vitro. Les programmes informatiques peuvent prédire les IPP sur la base d'interactions similaires trouvées dans d'autres protéines en comparant les séquences protéiques et les structures tridimensionnelles. D'autres approches informatiques, telles que le profilage phylogénétique, prédisent les IPP sur la base de la coévolution de partenaires de liaison. De plus, l'analyse de fusion de gènes est utilisée pour prédire les partenaires d'interaction en trouvant des paires de protéines fusionnées dans le génome d'autres organismes.

Les protéines interagissent généralement avec plusieurs partenaires au même moment ou à des moments différents, et elles peuvent contenir plusieurs interfaces d'interaction. De nombreuses protéines forment de grands complexes qui remplissent des fonctions spécifiques qui ne peuvent être exécutées que par le complexe complet. Dans certains cas, ces interactions protéiques sont régulées ; c'est-à-dire qu'une protéine peut interagir avec différents partenaires en fonction des besoins cellulaires. D'autres analyses informatiques et statistiques classent ces interactions en réseaux, qui sont conservés dans des bases de données d'interactome en ligne. Ces bases de données consultables permettent aux utilisateurs d'étudier des interactions protéiques spécifiques, ainsi que de concevoir des médicaments qui peuvent améliorer ou perturber les interactions à l'interface.