Menurut ahli biokimia struktur protein dibagi menjadi empat tingkat struktur protein: primer, sekunder, tersier, dan kuarterner. Peranan bentuk protein ini sangat penting karena dapat menentukan apakah protein tersebut akan berinteraksi dengan molekul lain atau tidak.

Struktur protein tersier adalah bentuk tiga dimensi secara keseluruhan, setelah semua elemen struktur sekunder telah dilipat bersama-sama antara satu sama lain. Interaksi antara kutub, nonpolar, asam, dan dasar kelompok R dalam rantai polipeptida membuat struktur tersier tiga dimensi yang kompleks protein. Ketika lipat protein terjadi dalam lingkungan berair tubuh, gugus R hidrofobik asam amino nonpolar sebagian besar terletak di bagian dalam protein, sedangkan kelompok R hidrofilik terletak sebagian besar di luar. Rantai samping sistein membentuk hubungan disulfida dengan adanya oksigen, satu-satunya ikatan kovalen terbentuk selama lipat protein. Semua interaksi ini, lemah dan kuat, menentukan bentuk tiga dimensi akhir dari protein. Ketika protein kehilangan bentuk tiga dimensi, ia tidak akan lagi menjadi fungsional. Struktur tersier protein ditentukan oleh interaksi hidrofobik, ikatan ion, ikatan hidrogen, dan hubungan disulfida.