蛋白质是一类复杂的大分子，其结构层次可划分为四个级别，即一级、二级、三级和四级结构。其中，二级和三级结构通常被视为三维构象或高级结构。一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸序列的具体排列。肽键是连接氨基酸的关键化学键，它由一个氨基酸的α-氨基与另一个氨基酸的α-羧基脱去一分子水形成。肽键具有部分双键性质，使肽单位保持刚性平面结构。
二级结构描述的是多肽链骨架的盘绕折叠形式，主要包括α-螺旋和β-折叠两种基本类型。α-螺旋结构常见于纤维蛋白和球蛋白中，每个螺旋圈包含3.6个氨基酸残基，螺距约为0.54nm。螺旋中的肽键通过氢键维持其稳定性。β-折叠结构中，多肽链以伸展的曲折形式存在，相邻肽链通过氢键连接形成片层结构。
结构域是介于二级和三级结构之间的层次，指蛋白质亚基中明显分离的紧密球状区域。超二级结构则是在三维折叠中形成的规则三级结构聚集体。三级结构是整个多肽链的三维构象，是在二级结构基础上进一步折叠卷曲形成的复杂球状分子结构。大多数具有三级结构的蛋白质属于球蛋白类型。
四级结构则是指多个具有独立三级结构的肽链通过非共价键连接而成的聚合体结构。在具有四级结构的蛋白质中，每个独立的三级结构肽链称为亚基或亚单位。亚基在整个分子中的空间排布及其相互关系决定了四级结构的特性。值得注意的是，缺少一个亚基或亚基单独存在时，该蛋白质将失去其活性。
