タンパク質は、成熟したmRNA分子の翻訳によって形成される遺伝子の産物である。タンパク質はその構造に関して、一次、二次、三次、四次の4つの要素を持っている。直鎖状のアミノ酸配列は一次構造として知られる。一次構造のアミノ酸間の水素結合により、αヘリックスやβシートが形成される[7]。これらの安定した折りたたみ状態が二次構造である。一次構造と二次構造の特定の組み合わせにより、ポリペプチドの三次構造が形成される[7]。四次構造とは、ポリペプチドの複数の鎖が一緒に折り重なる状況を指す[7]。
タンパク質は、細胞内でさまざまな機能を持っており、その機能は、相互作用するポリペプチドや細胞内の環境に応じて変化することがある。シャペロンタンパク質は、新しく合成されたタンパク質を安定させる働きがある。それらは、新しいタンパク質が正しい機能的な立体構造に折りたたまれることを確実にし、加えて、産物が必要のない場所で凝集しないようにする[8]。タンパク質は酵素としても機能し、さまざまな生化学反応の速度を上げ、基質を産物に変える[7][9]。酵素を介して、リン酸などの基を一次配列中の特定のアミノ酸に結合させることで、産物を修飾することができる[9]。タンパク質は、細胞内の分子を必要な場所に移動させるためにも使用され、これらはモータータンパク質と呼ばれる[9]。細胞の形はタンパク質によって支えられている。アクチン、微小管、中間径フィラメントなどのタンパク質は、細胞の構造を作り出す[7]。もう一つのクラスのタンパク質は、細胞膜の中に存在する。膜タンパク質は、その構造に応じて、さまざまな方法で細胞膜と結合することができる[9]。これらのタンパク質は、細胞が細胞外空間との間で、細胞産物、栄養素、またはシグナル（信号）を取り入れたり取り出することを可能にする[7][9]。その他のタンパク質は、細胞が調節機能を実行することを助ける。たとえば転写因子はDNAに結合してRNAの転写を助ける[10]。
