Dua asam amino berikatan melalui suatu ikatan peptida dengan melepas sebuah molekul air. Reaksi keseimbangan ini cenderung untuk berjalan ke arah hidrolisis daripada sintesis. Beberapaasam amino, biasanya lebih dari 100 buah, dapat mengadakan ikatan peptida dan membentuk rantai polipeptida yang tidak bercabang.
Rantai utama yang menghubungkan atom-atom C-C-C disebut rantai kerangka molekul protein, sedangkan atom-atom di sebelah kanan maupun kiri rantai kerangka disebut gugus R, atau rantai samping Atom yang dikandung dalam gugus R serta cara melekatnya pada rantai kerangka akan membedakan molekul protein yang satu dari yang lain
Protein dapat terdiri dari satu atau lebih polipeptida, misalnya mioglobin terdiri dari dua polipeptida dan hemoglobin terdiri dari empat rantai polipeptida