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Les protéines sont des macromolécules biologiques présentes dans toutes les cellules vivantes. Elles sont formées d'une ou de plusieurs chaînes polypeptidiques. Chacune de ces chaînes est constituée de l'enchaînement de résidus d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques.

Les protéines assurent une multitude de fonctions au sein de la cellule vivante et dans les tissus. Ce sont des protéines enzymatiques (enzymes) qui catalysent les réactions chimiques de synthèse et de dégradation nécessaires au métabolisme de la cellule. D'autres protéines assurent un rôle structurel au sein du cytosquelette ou des tissus (actine, collagène), certaines sont des moteurs moléculaires qui permettent la mobilité (myosine), d'autres sont impliquées dans le conditionnement de l'ADN (histones), la régulation de l'expression génétique (facteurs de transcription) ou encore la transmission de signaux cellulaires (récepteurs membranaires).

Les chaînes protéiques sont synthétisées dans la cellule par les ribosomes, à partir de l' information codée dans les gènes, qui déterminent l'ordre dans lequel s'enchaînent les 22 acides aminés, dits protéinogènes, qui sont incorporés directement lors de la biosynthèse des protéines. La succession des acides aminés est appelée séquence du polypeptide. Des modifications post-traductionnelles peuvent intervenir ensuite, une fois la protéine synthétisée, ce qui peut avoir pour effet d'en modifier les propriétés physiques ou chimiques. Il est également fréquent que des molécules non protéiques, appelées groupes prosthétiques, se fixent de manière stable sur des protéines et contribuent de manière déterminante à leurs fonctions biologiques : 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.