Протеини су биолошки полимери изграђени од аминокиселина спојених заједно да би формирали пептиде. Ове пептидне подјединице могу се везивати са другим пептидима да би формирале сложеније структуре. Више врста хемијских веза држи протеине заједно и веже их за остале молекуле. Погледајте ближе хемијске везе одговоран за структуру протеина.
Примарна структура протеина састоји се од амино киселине оковани једно за друго. Аминокиселине су спојене пептидним везама. Пептидна веза је врста ковалентне везе између карбоксилне групе једне аминокиселине и амино групе друге аминокиселине. Аминокиселине су саме од атома спојених ковалентним везама.
Секундарна структура описује тродимензионално савијање или намотавање ланца аминокиселина (нпр. Бета-плочасто слово, алфа-спирала). Овај тродимензионални облик држи на свом месту водоничне везе. Хидроген веза је диполо-диполна интеракција између атома водоника и електронегативног атома, као што су азот или кисеоник. Један полипептидни ланац може да садржи више алфа-хеликса и бета плочастих региона листова.
Свака алфа-хеликса је стабилизована водоничном везом између аминских и карбонилних група на истом полипептидном ланцу. Плоча са бета-плочицама је стабилизована водоничним везама између аминских група једног полипептидног ланца и карбонилних група на другом суседном ланцу.
Док секундарна структура описује облик ланаца аминокиселина у простору, терцијарна структура је укупни облик који подразумева цео молекул, који може садржавати области и листа и завојнице. Ако се протеин састоји од једног полипептидног ланца, терцијарна структура је највиши ниво структуре. Везање водоника утиче на терцијарну структуру протеина. Такође, Р-група сваке аминокиселине може бити или хидрофобна или хидрофилна.
Неки протеини су направљени од подјединица у којима беланчевина молекули се везују заједно да формирају већу јединицу. Пример таквог протеина је хемоглобин. Кватернарна структура описује како се подјединице стапају заједно да формирају већи молекул.