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多肽的蛋白質的一級結構決定了它的二級，三級和四級結構一級結構多肽和蛋白質的一級結構是參照任何二硫鍵的位置在多肽鏈的氨基酸序列。的一級結構可被認為是為所有的共價鍵結合的多肽鏈或蛋白的完整的描述最常見的方式來表示一個一級結構是寫使用的是標準的三字母縮寫氨基酸的氨基酸序列。例如：
GLY-GLY-SER-ALA是由甘氨酸，甘氨酸，絲氨酸，丙氨酸，按照這個順序，從N-末端氨基酸（甘氨酸）的C-末端氨基酸（丙氨酸）的多肽的一級結構。
二級結構是有序排列或局部區域的氨基酸的多肽或??蛋白質分子的構象。氫鍵鍵合在穩定這些折疊模式中起著重要的作用。兩個二級結構主要是α-螺旋和反平行的β-折疊片。還有其他的周期性的構象，但α-螺旋和β-折疊片材是最穩定的。一個單一的多肽或蛋白質可能包含多個二級結構。
的α-螺旋結構是慣用右手或順時針螺旋形，其中每個肽鍵中的反式構象，是平面的。每個肽鍵的胺組一般運行向上和螺旋線的軸線平行;羰基指向大致向下。
β-折疊片由擴展與相鄰鏈彼此反平行延伸的多肽鏈。的α-螺旋，每一個肽鍵是反式的和平面的。的胺與羰基的肽鍵指向對方，并在同一平面上，所以相鄰多肽鏈之間的氫鍵鍵合可以發生。
螺旋線相同的多肽鏈的胺和羰基之間形成氫鍵穩定。折疊片層是穩定的一個鏈的胺基羰基相鄰的鏈之間的氫鍵。
三級結構的多肽或蛋白質的三級結構是三維排列的原子的單鏈多肽。的多肽組成的構象一個單一的折疊方式（例如，一個α-螺旋），二級和三級結構可能是一個相同的。另外，對于一個單一的多肽分子組成的蛋白質三級結構的結構，達到的最高水平。三級結構主要是通過二硫鍵維持。半胱氨酸的側鏈之間形成二硫鍵的兩個硫醇基（SH）被氧化，以形成二硫鍵（SS），有時也稱為一個二硫橋。
四級結構是用來描述由多個亞基（多個多肽分子，分別稱為“單體”）的蛋白質。大多數的蛋白質，其分子量大于50,000包括兩個或兩個以上的非共價鍵聯的單體。在三維蛋白單體的配置的四級結構。最常見的例子，用來說明四級結構的血紅素蛋白。血紅蛋白的四級結構是其單體亞基的包。血紅蛋白是由四個單體組成。有兩個α-鏈，每一個有141個氨基酸，和兩個β鏈，每個具有146個氨基酸。因為有兩個不同的亞基，血紅蛋白具有heteroquaternary結構。如果所有的蛋白質中的單體是相同的，有結構homoquaternary。
疏水相互作用是四級結構的亞基主要穩定力量。當一個三維形狀的單一單體折疊成其極性側鏈暴露到含水環境中，，屏蔽非極性側鏈，還存在一些的暴露表面上的疏水性部分。將這樣組裝兩種或多種單體，其暴露的疏水部分相接觸。
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