蛋白質變性（protein denaturation）天然蛋白質受物理或化學因素的影響，分子內部原有的特定構像發生改變，從而導致其性質和功能發生部分或全部喪失，這種作用稱作蛋白質的變性作用。
蛋白質是由多種氨基酸通過肽鍵構成的高分子化合物，在蛋白質分子中各氨基酸通過肽鍵及二硫鍵結合成具有一定順序的肽鏈稱為一級結構；蛋白質的同一多肽鏈中的氨基和酰基之間可以形成氫鍵或肽鏈間形成氫鍵，使得這一多肽鏈的主鏈具有一定的有規則構象，包括α-螺旋、β-折疊、β-轉角和Ω-環等，這些稱為蛋白質的二級結構；肽鏈在二級結構的基礎上進一步盤曲折疊，形成一個完整的空間構象，稱為三級結構；多條肽鏈通過非共價鍵聚集而成的空間結構稱為四級結構，其中一條肽鏈叫一個亞基。