蛋白質的一級結構（primary structure）就是蛋白質多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序（sequence），也是蛋白質最基本的結構。它是由基因上遺傳密碼的排列順序所決定的。各種氨基酸按遺傳密碼的順序，透過肽鍵連線起來，成為多肽鏈，故肽鍵是蛋白質結構中的主鍵。

蛋白質分子是由氨基酸首尾相連縮合而成的共價多肽鏈，但是天然蛋白質分子並不是走向隨機的鬆散多肽鏈。每一種天然蛋白質都有自己特有的空間結構或稱三維結構，這種三維結構通常被稱為蛋白質的構象，即蛋白質的結構。

蛋白質的空間結構結構可劃分為四級，以描述其不同的方面：

一級結構：組成蛋白質多肽鏈的線性氨基酸序列。

二級結構：依靠不同氨基酸之間的C=O和N-H基團間的氫鍵形成的穩定結構，主要為α螺旋和β摺疊。

三級結構：透過多個二級結構元素在三維空間的排列所形成的一個蛋白質分子的三維結構。

四級結構：用於描述由不同多肽鏈（亞基）間相互作用形成具有功能的蛋白質複合物分子。

擴充套件資料：

蛋白質組成：

1、化學組成

（1）單純蛋白質：僅含有AAs

（2）結合蛋白質：由AAs和其他非蛋白質化合物所組成

（3）衍生蛋白質：用化學或酶學方法得到的化合物

2、分子組成

基本單位：氨基酸 有不同的AAs透過肽鍵相互連線而成

蛋白質→眎→腖→多肽→二肽→多肽→氨基酸

3、元素組成

由碳，氫，氧，氮，硫，磷，碘，鐵，鋅等元素組成。

4、功能分類

（1）結構蛋白質：角蛋白，膠原蛋白，彈性蛋白

（2）有生物活性的蛋白質：酶，激素，免疫球蛋白

（3）食品蛋白質：凡可供食用，易消化，無毒和可供人類利用的蛋白質。