Une protéine est un assemblage (ou séquence) d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques. On parle de protéine lorsque plus de 50 acides aminés sont liés au sein d'une chaine d'acides aminés. Les propriétés des acides aminés (charge, hydrophobicité...) gouvernent la structure de la protéine, globulaire ou fibrillaire, que l'on peut décrire à différents niveaux :

• la structure primaire, qui est la séquence linéaire des acides aminés dans la protéine;
• la structure secondaire, qui rend compte de l'organisation de groupes d'acides aminés en éléments structuraux simples : hélices alpha, feuillets et tours beta, autres structures;
• la structure tertiaire, qui correspond au repliement de la proteine dans l'espace tridimensionnel (on parle aussi de structure tridimensionnelle decrite par les coordonnees des atomes dans l'espace). Cette structure rend compte de l'organisation entre eux des elements de structure secondaire;
• la structure quaternaire, qui définit l'association (multimérisation) entre des protéines de structures primaires identiques (homoassociation) ou distinctes (hétéroassociation).