Las proteínas constituyen más de la mitad del peso seco de las células. Si el ADN almacena la información necesaria para construir una célula, corresponde a las proteínas proporcionar los instrumentos moleculares para su ejecución. La función biológica de una proteína viene determinada por su composición química y su estructura espacial.

Los aminoácidos constituyen los componentes elementales de las proteínas. Se unen entre sí mediante enlaces amida o peptídicos. Existen 20 aminoácidos diferentes. El tamaño de una proteína varía desde decenas a miles de aminoácidos; el promedio en Escherichia coli es de 317 aminoácidos y de 496 en levadura. Cada proteína tiene una conformación específica. Si quisiéramos detallar esta estructura habría que determinar la posición en el espacio de cada uno de sus átomos.