生体細胞の主要成分で、生命の源になる物質。糖質、脂質とともに三大栄養素の一つ。ホルモンのインスリン、酵素のトリプシン、栄養を貯蔵する卵アルブミン、血中で酸素を輸送するヘモグロビン、腱や軟骨などの成分のコラーゲンなどがある。分子量は約1万から数百万の範囲。成分に応じて、単純たんぱく質（simple protein）と糖たんぱく質（glycoprotein）、リポたんぱく質（lipoprotein）などに分類される。たんぱく質の特異的機能には、アミノ酸（amino acid）配列順序による一次構造（primary structure）、らせん状のα-ヘリックス（alpha-helix）か、ジグザグにのびたβ-シート（beta-sheet）か、糸まり状のランダムコイル（random coil）かによる二次構造（secondary structure）、さらに三次構造（tertiary structure）、四次構造（quaternary structure）（高次構造 higher order structure）で決まる。ペプチド鎖が切れなくても高次構造が壊されると、ゆで卵にみられるように、たんぱく質の構造や性質は著しく変化する（たんぱく質の変性 denaturation of protein）。ポストゲノム時代を迎え、産官学が協力して、主要と思われるたんぱく質の3分の1にあたる約3000種のたんぱく質の構造と機能を解析、特許化する「タンパク3000プロジェクト（Protein-3000 Project）」が2002年春に開始され、07年3月に多大の成果を収めて終了した。