As proteínas são polímeros de resíduos de aminoácidos. Eles são versáteis e responsáveis por diferentes funções celulares, incluindo replicação de DNA, transporte molecular, catálise e suporte estrutural. As proteínas têm uma estrutura hierárquica que compreende pelo menos três níveis de organização: estrutura primária, secundária e terciária. Algumas proteínas grandes têm uma estrutura quaternária onde subunidades de proteínas individuais estão ligadas.

A estrutura primária de uma proteína é sua sequência de aminoácidos. Os aminoácidos são ligados por meio de ligações peptídicas para formar uma cadeia polipeptídica com duas extremidades: o terminal amino (terminal N) e o terminal carboxila (terminal C). A sequência de aminoácidos determina a forma final dobrada da proteína. Vinte aminoácidos diferentes são organizados em diferentes sequências para criar uma variedade de polipeptídeos.

A estrutura secundária refere-se a regiões localmente dobradas de cadeias de aminoácidos que são estabilizadas por ligações de hidrogênio. Existem dois tipos de estruturas secundárias: alfa-hélices e folhas beta-plissadas. Esses elementos estruturais secundários são conectados por loops simples.

À medida que as estruturas secundárias se montam ainda mais, a forma final dobrada da proteína é gerada. Essa estrutura tridimensional ou terciária de uma proteína é estabilizada pelas interações entre as cadeias laterais de aminoácidos. Ligações de hidrogênio, forças eletrostáticas, ligações dissulfeto e forças de Vander Waals estabilizam a forma dobrada, que geralmente é o estado nativo ou funcional da proteína.

Quando duas ou mais cadeias polipeptídicas dobradas chamadas subunidades proteicas formam um complexo, uma estrutura de proteína quaternária é criada.