Le proteine possono essere formate da una catena unica, oppure da due o più catene strettamente associate tra loro, e spesso unite da legami trasversali. Ciascuna catena ha una struttura e una disposizione tridimensionale che rappresenta la sua forma specifica: come un "nastro" assume certe “pieghe” o conformazioni (ad elica, a globo, a foglietto ripiegato) e, combinandosi con altre catene, può generare strutture più elaborate. La forma complessiva è importante tanto quanto la corretta sequenza dei singoli aminoacidi, per garantire il funzionamento di una proteina; perdendo la sua forma (ad esempio per effetto del calore), la proteina perde anche le sue funzioni.