蛋白质与其他小分子和大分子形成复合物，包括核酸、碳水化合物和脂质。这些被称为偶联蛋白，这意味着它们的复合物由氨基酸和非蛋白质成分组成。

核蛋白由蛋白质和核酸组成。

脱氧核糖核蛋白或 DNP 含有 DNA，常见于细胞核中。在真核细胞中，DNA 紧紧包裹在组蛋白周围，形成核小体，这是染色体结构的关键部分。

核糖核蛋白或 RNP 含有 RNA，可以位于细胞核和细胞质中。剪接体是五个小核 RNP 或 snRNP 的大型复合物，包含 RNA 和蛋白质以及辅助辅因子。剪接体从前体基因转录本中去除不需要的核苷酸。

糖蛋白和蛋白聚糖是含有不同大小碳水化合物的蛋白质复合物。

抗体是具有短碳水化合物链的糖蛋白，对正常的免疫功能至关重要。

相比之下，蛋白聚糖是由长重复的糖单元形成的。这些通常是含有其他官能团而不是羟基的改性糖。蛋白聚糖是长骨软骨细胞外基质的主要成分，确保关节的无摩擦运动。

脂质还与蛋白质结合以执行多种功能。

脂蛋白是水溶性复合物，具有疏水性脂质核心和亲水性蛋白质表面。不溶性胆固醇不能在血液中自由传播，因此它与脂蛋白核心结合，这有助于其运输。

相比之下，蛋白脂是水不溶性复合物，具有附着在脂质分子上的疏水性氨基酸残基。蛋白脂在脑组织中含量丰富，它们可以形成绝缘涂层，维持正常的运动功能。

此外，蛋白质与许多其他类型的分子形成复合物。

红细胞的颜色来源于血红素，血红素是血红蛋白的一种非蛋白质成分。血红素有一个中心铁原子，它结合并通过血液运输氧气。