پروتئین ها عملکردهای مختلفی در موجودات زنده دارند.

عملکرد کاتالیزوری: پروتئین هایی که عملکرد کاتالیزوری دارند آنزیم نامیده می شوند و تمام واکنش های شیمیایی متابولیسم ارگانیسم توسط آنزیم ها کاتالیز می شود.
عملکرد حرکتی: از کمترین حرکت تاژک باکتری تا انقباض عضلانی در حیوانات بالاتر، پروتئین حاصل می شود. شل شدن و انقباض عضلات عمدتاً با لغزش رشته های ضخیم با میوزین به عنوان جزء اصلی و رشته هایی با اکتین به عنوان جزء اصلی تکمیل می شود.
عملکرد انتقال: در فرآیند فعالیت های زندگی، انتقال بسیاری از مولکول ها و یون های کوچک توسط پروتئین های خاص مختلف تکمیل می شود. به عنوان مثال، آلبومین پلاسما در خون، مولکول های کوچک را حمل می کند و هموگلوبین موجود در گلبول های قرمز، اکسیژن و دی اکسید کربن را منتقل می کند.
حمایت مکانیکی و عملکرد محافظتی: بافت هایی با عملکردهای حمایتی مکانیکی حیوانات عالی مانند استخوان، بافت همبند و مو، پوست، ناخن و سایر بافت هایی که عملکرد محافظتی پوششی دارند، عمدتاً از کلاژن، کراتین، الاستین و غیره تشکیل شده اند.
عملکردهای ایمنی و دفاعی: برای حفظ بقای خود، موجودات زنده دارای انواع مختلفی از دفاع هستند که بسیاری از آنها برای انجام دادن به پروتئین ها متکی هستند. به عنوان مثال، آنتی‌بادی‌ها یک کلاس بسیار خاص از پروتئین‌ها هستند که مواد خارجی را که به موجودات زنده حمله می‌کنند، مانند پروتئین‌های آلوژنیک، ویروس‌ها و باکتری‌ها، شناسایی کرده و به آن‌ها متصل می‌شوند و اثرات مضر آنها را خنثی می‌کنند.
عملکرد تنظیمی: در حفظ فعالیت های طبیعی زندگی ارگانیسم، تنظیم عملکرد متابولیک، کنترل رشد و نمو و تمایز، تنظیم عملکرد تولید مثل و تداوم گونه ها، پپتیدها و هورمون های پروتئینی نقش فوق العاده مهمی دارند. علاوه بر این، پروتئین هایی وجود دارند که اطلاعات تنظیمی را دریافت و منتقل می کنند، مانند پروتئین های گیرنده هورمون های مختلف.