蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)，后三者稱為高級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，并非所有蛋白質(zhì)都有四級結(jié)構(gòu)，由一條肽鏈組成的蛋白質(zhì)只有一、二、三級結(jié)構(gòu)，由兩條或兩條以上多肽鏈組成的蛋白質(zhì)才可能有四級結(jié)構(gòu)。

（1）一級結(jié)構(gòu)：在蛋白質(zhì)分子中，從N-端到C-端的氨基酸排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)中的主要化學(xué)鍵是肽鍵，此外，有些蛋白質(zhì)分子尚含有二硫鍵，由兩個半胱氨酸羧基脫氫氧化而生成，一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。

（2）二級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間構(gòu)象，也就是該肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。二級結(jié)構(gòu)的主要形式，包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲等。

（3）三級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，也就是整條肽鏈所有原子的三維空間的排布位置。

（4）四級結(jié)構(gòu)：許多蛋白質(zhì)在兩條或兩條以上的多肽鏈，肽鏈與肽鏈之間并不是通過共價相連，而是由非共價鍵維系，每一條多肽鏈都有自己完整的一級、二級和三級結(jié)構(gòu)，稱為亞基，亞基與亞基之間特定的三維空間排布和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。