Пространственная структура белка зависит от его последовательности аминокислот, которая определяется генетической информацией. В процессе синтеза белка происходит складывание его цепи аминокислот в определенный порядок, который определяет пространственную структуру белка. Эта структура может быть в виде простой спирали (альфа-спирали) или сложной трехмерной структуры (бета-спирали, свернутые листы и т. д.). Важными факторами, влияющими на пространственную структуру белка, являются взаимодействия между атомами и группами аминокислот, физико-химические свойства среды, в которой находится белок, и действие различных ферментов и других молекул в клетке.