Proteinele au o varietate de funcții în organismele vii.

Funcția catalitică: proteinele cu funcție catalitică se numesc enzime, iar toate reacțiile chimice ale metabolismului organismului sunt catalizate de enzime.
Funcția motorie: de la cea mai scăzută mișcare flagelară bacteriană până la contracția musculară la animalele superioare, se obține proteine. Relaxarea si contractia muschilor sunt completate in principal de alunecarea filamentelor groase cu miozina ca componenta principala si a filamentelor cu actina ca componenta principala.
Funcția de transport: În procesul activităților vieții, transportul multor molecule și ioni mici este completat de diferite proteine ​​specifice. De exemplu, albumina plasmatică din sânge transportă molecule mici, iar hemoglobina din globulele roșii transportă oxigen și dioxid de carbon.
Suport mecanic și funcție de protecție: țesuturile cu funcții de susținere mecanică ale animalelor superioare cum ar fi oasele, țesutul conjunctiv și părul, pielea, unghiile și alte țesuturi cu funcție de protecție de acoperire sunt compuse în principal din colagen, cheratina, elastina etc.
Funcții imune și de apărare: pentru a-și menține propria supraviețuire, organismele au multe tipuri de apărare, dintre care multe se bazează pe proteine ​​pentru a le îndeplini. De exemplu, anticorpii sunt o clasă foarte specifică de proteine ​​care recunosc și se leagă de substanțe străine care invadează organismele, cum ar fi proteinele alogene, virușii și bacteriile, și anulează efectele nocive ale acestora.
Funcția de reglare: În menținerea activităților normale de viață ale organismului, reglarea funcției metabolice, controlul creșterii și dezvoltării și diferențierii, reglarea funcției de reproducere și continuarea speciilor, peptidele și hormonii proteici joacă un rol extrem de important. În plus, există proteine ​​care primesc și transmit informații de reglementare, cum ar fi proteinele receptorilor diferiților hormoni.