Une protéine est une macromolécule biologique formée d'une ou de plusieurs chaînes polypeptidiques. Chacune de ces chaînes est constituée de résidus d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. On parle généralement de protéine au-delà d'une cinquantaine de résidus dans la molécule, et de peptide jusqu'à quelques dizaines de résidus. Les protéines sont codées par des gènes, qui spécifient aminés, dits protéinogènes, qui sont incorporés directement par les ribosomes lors de la biosynthèse des protéines. La succession des acides aminés le long de la chaîne polypeptidique est appelée séquence du polypeptide. La séquence peptidique d'une protéine est directement liée à la séquence nucléotidique de l'ADN des gènes qui codent cette protéine ; la séquence peptidique dérive de la séquence nucléotidique à travers le code génétique. Des modifications post-traductionnelles peuvent cependant altérer significativement les résidus d'acides aminés une fois la protéine synthétisée, ce qui a pour effet d'en modifier les propriétés physico-chimiques. Il est également fréquent que des molécules non protéiques, appelées groupes prosthétiques, interagissent avec des protéines de façon déterminante pour leur fonction biologique : c'est par exemple le cas de l'hème dans l'hémoglobine, sans lequel cette protéine ne pourrait pas transporter l'oxygène dans le sang.