Proteinler, içeride hidrofobik amino asitleri, dışarıda ise yüklü ve polar amino asitleri ile, enerji açısından avantajlı yapılara katlanırlar. Bazı proteinler kendi başlarına kolayca katlanabilir, ancak birçoğu şaperon adı verilen proteinler tarafından doğru şekilde katlanmaya yönlendirilir. Bazen proteinler, katlanarak yanlış şekiller oluşturur;bu yanlış katlanmış proteinler, proteazom tarafından parçalanır.

Yetersiz hücresel gözetim proteinlerin anormal şekillerde kalmasına neden olabilir. Mutasyonlar, orijinal protein şekli daha az avantajlı hale gelirse, proteinin yanlış katlanmasına neden olabilir. Sitoplazmadaki fiziksel veya kimyasal değişiklikler gibi dış faktörler, doğru şekilde katlanmış proteinleri, yeni çevreye uygun yeni yapılara dönüşmeye zorlar.

Mekanizma ne olursa olsun, yanlış katlama bir proteinin kısa hidrofobik segmentlerini açığa çıkarabilir ve suda çözünmez hale gelmesine neden olabilir. Normalde alfa sarmallarına katlanan bu hidrofobik segmentlerden bazıları, birleşerek beta yaprakları oluşturabilir. Yüzlerce beta yaprak ve aynı şekilde yanlış katlanmış protein, hidrojen bağları oluşturur ve kümelenerek uzun filamentler oluşturur.

Birbirine yakın paketlenmiş iki beta yaprak kümesi birleşerek bir çapraz beta filamenti oluşturur. Bu yapıda, beta yaprakları, merkezi eksene dik uzanır. Bu filamentler birleşip amiloid fibriller oluşturabilir.

Amiloid fibril birikmesi, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi bazı nörodejeneratif durumlarda gözlenmiştir. İnsanlarda Creutzfeldt-Jacob hastalığı ve yaygın olarak Deli Dana Hastalığı olarak bilinen Sığır Spongiform Ensefalopati gibi prion hastalıklarında da amiloid fibrillerin oluşumu görülmektedir. Prion proteinlerinden biri olan PRP, bir sinir hücre zarı proteinidir.

Yanlış katlanmış PRP'ler normal PRP'leri anormal şekillere dönüştürebilir. En sonunda tüm PRP'ler bu anormal yapıya dönüşür. Yanlış katlanmış PRP'ler beta yaprakları içerir ve bu nedenle kümelenerek amiloid fibriller oluşturma eğilimindedir.

Amiloid oluşumunun bu bulaşabilen formu, ölümcül nörodejenerasyon ile ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte, tüm amiloid lifleri zararlı değildir. Bazı bakteriler, yüzeylerinde koruyucu biyofilmler oluşturmak için amiloid fibrilleri kullanırlar.

Ayrıca, ökaryotlar, hücrenin salgılaması gerekene kadar salgı proteinlerini paketlemek ve depolamak için, geri dönüşümlü amiloid fibriller oluşturur. Bu geri dönüşümlü amiloidleri anlamak, geri dönüşümü olmayan amiloid kümeleşmeleri için tedaviler geliştirmemize yardımcı olabilir.