Beljakovine se med seboj razlikujejo v številu, vrsti in zaporedju vezanih aminokislin. Vrstni red povezovanja aminokislin oziroma zaporedje aminokislin v delu molekule beljakovine določa primarno zgradbo beljakovin. Spodnja shema predstavlja primarno strukturo beljakovine - del verige molekule človeškega inzulina.
Linus Carl Pauling je leta 1951 s sodelavci predstavil prve elemente sekundarne strukture, alfa vijačnico in beta strukturo.
Linus Carl Pauling je ob Marie Skłodowski - Curie edini, ki
je dobil dve Nobelovi
nagradi z različnih področij. V letu 1954 je prejel Nobelovo nagrado
za kemijo
za dosežke na področju raziskave kemijskih vezi, v letu 1962 pa je
prejel
Nobelovo nagrado za mir za svoje nasprotovanje nadzemskim jedrskim
poskusom. Hkrati je edini v zgodovini Nobelove nagrade, ki je dobil dve
celotni Nobelovi nagradi (ne da bi si ju delil z drugimi nagrajenci).
Funkcija beljakovinske makromolekule pa ni odvisna le od števila in vrstnega reda aminokislin v njej, temveč tudi od prostorske oblike beljakovinske molekule. Verige kovalentno vezanih aminokislin se dalje organizirajo tako, da oblikujejo določene ponavljajoče se vzorce, ki predstavljajo sekundarno zgradbo beljakovin.
Beljakovinske makromolekule se lahko uredijo spiralno, v obliko alfa vijačnice.
Lahko pa se upognejo in razpotegnejo v beta upognjeno ravnino.