På elementär nivå innehåller proteiner kol (C), väte (H), syre (O), kväve (N) och svavel (S). Vissa proteiner innehåller även fosfor (P), järn (Fe), koppar (Cu) och andra grundämnen i spårmängder. Dessa element är ordnade i en specifik sekvens av aminosyror, som är sammanlänkade genom peptidbindningar för att bilda en polypeptidkedja. Ett proteins struktur bestämmer dess funktion, och proteiner spelar en avgörande roll i många biologiska processer, inklusive metabolism, enzymkatalys, hormonreglering och immunsvar.