Unter Primärstruktur versteht man in der Biochemie die unterste Strukturebene eines Biopolymers, d. h. die Abfolge (Sequenz) seiner Grundbausteine. Da Proteine aus Aminosäuren bestehen, wird ihre Primärstruktur Aminosäuresequenz genannt. Entsprechend trägt diese bei Nukleinsäuren (DNA und RNA) den Namen Nukleotidsequenz. In der Chemie und in der Werkstoffkunde bezeichnet der Begriff Primärstruktur zudem die Sequenz synthetischer Polymere (Kunststoffe).