여러 개의 아미노산들이 펩티드 결합으로 연결되어 만들어진 복잡한 구조의 단백질을 이해하기 쉽도록 작은 범위에서부터 큰 범위로 기준을 두어 4가지로 나눈 것들 중 세 번째 구조이다. 단백질 3차 구조는 1개의 폴리펩티드사슬이 3차원적으로 취하는 복잡한 입체구조로서, 단백질 2차 구조를 구성하는 α나선구조나 β병풍구조가 불규칙하게 분포하여 더 접히면서, 한층 더 복잡해지는 구조를 나타낸다.