İkincil yapı oluşumu polipeptit zincirindeki amino asitler arasındaki hidrojen bağlama etkileşimleri ve diğer kovalent olmayan etkileşimler tarafından yönlendirilir. En yaygın ikincil yapısal elemanlar alfa helisleri ve beta tabakalarıdır. Bir alfa sarmalında, polipeptit zinciri sarmal bir yapıya bükülürken, beta yaprağında polipeptit zinciri kıvrımlı bir yaprak halinde düzenlenir.
Üçüncül yapı oluşumu polipeptit zincirindeki amino asitler arasındaki hidrofobik etkileşimler, hidrofilik etkileşimler, hidrojen bağı ve elektrostatik etkileşimlerin bir kombinasyonu tarafından yönlendirilir. Üçüncül yapı oluşumu, her proteine özgü üç boyutlu spesifik bir yapının oluşmasıyla sonuçlanır. Bir proteinin üçüncül yapısı onun biyolojik fonksiyonunu belirler.
Proteinlerin katlanması hala tam olarak anlaşılamayan karmaşık bir süreçtir. Ancak proteinlerin katlanmasının, işlevleri açısından önemli olduğu bilinmektedir.