蛋白质的功能与其空间结构密切相关，可以说，没有特定的空间结构就没有相应的生物学功能。蛋白质的空间结构可以分为四个层次，即一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构指的是蛋白质中氨基酸的线性排列顺序。这是决定蛋白质其他高级结构的基础。不同的氨基酸序列会导致蛋白质折叠成不同的三维构象，从而影响其生物活性。
二级结构是指蛋白质主链通过氢键相互作用形成的局部空间构型，主要包括α-螺旋和β-折叠等。这些结构为蛋白质提供了稳定的骨架，并对其最终的空间构象产生重要影响。
三级结构是指整条多肽链中所有原子的三维排布方式，包括了侧链之间的各种非共价相互作用如疏水作用、氢键、离子键及范德华力等。这种复杂的立体构型是蛋白质实现其特定生理功能所必需的。
四级结构则是指由两个或多个具有独立三级结构的多肽亚基通过非共价键结合形成的复合体。许多重要的酶和受体都是以这种方式存在的，它们的功能不仅取决于单个亚基的空间结构，还依赖于这些亚基之间的相互作用。
蛋白质的空间构象一旦发生改变（例如由于温度、pH值的变化或化学修饰等），其生物学活性可能会丧失或者发生变化，这就是所谓的“变性”。因此，在研究和应用中保持蛋白质的天然状态对于维持其正常功能至关重要。
