蛋白質結構是指蛋白質分子的空間結構。作為一類重要的生物大分子，蛋白質主要由碳、氫、氧、氮、硫等化學元素組成。所有蛋白質都是由20種不同的L型α氨基酸連接形成的多聚體，在形成蛋白質後，這些氨基酸又被稱為殘基。目前估計的蛋白質的平均長度在不同的物種中有所區別，一般約為200-380個殘基。蛋白質和多肽之間的界限並不是很清晰，有人基於發揮功能性作用的結構域的所需的殘基數認為，若殘基數少於40，就稱之為多肽或肽。為了從分子水平上了解蛋白質的作用機制，常常需要測定蛋白質的三維結構。由研究蛋白質結構而發展起來了結構生物學，採用了包括X射線晶體學、核磁共振等技術來解析蛋白質結構。
