由一氨基酸的羧基與另一氨基酸的氨基脫去一分子水形成的酰氨鍵又稱為肽鍵。
肽鍵具有特殊性質。從鍵長看，肽鍵鍵長（0.132nm）介于C—N單鍵（0.146nm）和雙鍵（0.124mm）之間，具有部分雙鍵的性質，不能自由旋轉；從鍵角看，肽鍵中鍵與鍵的夾角均為120°。因此，與肽鍵相連的6個原子（Cn、C、O、N、H、Ca）始終處在同一平面上，構成剛性的“肽鍵平面”，又稱“酰胺平面”或肽單元。肽單元中，與C—N相連的氫和氧原子與兩個碳原子呈反向分布。
蛋白質分子內的肽鍵主要是在氨基酸的C—位上形成許多個氨基酸單位以肽鍵連接即成為多肽鏈。肽鍵是蛋白質結構中的主要化學鍵；實際上多肽鏈就是蛋白質的基本骨架。
肽鍵的形成
由于肽鍵中的原子處于共振狀態，所以肽鍵具有高度穩定性在肽鍵中，C一N單鍵具有約40%雙鍵性質，C=O雙鍵也具有約40%單鍵性質。由此產生了兩個重要的結果：①肽鍵的亞氨基（NH）在pH0~14的范圍內沒有明顯的解離或質子化的傾向；②肽鍵中的C―N鍵具有雙鍵性質，不能自由旋轉，從而使組成肽鍵的原子大致固定在一個平面上，常稱為“肽鍵平面”，對于限制多肽鏈的構象數目起著重要作用。
最簡單的肽是由兩個氨基酸組成的二肽，其中含有一個肽鍵；含有三個、四個、五個等氨基酸殘基的肽分別稱為三肽、四肽、五肽等。肽鏈中的氨基酸由于形成肽鍵已經不是完整的分子，因此稱為氨基酸殘基。一般稱多肽鏈有自由氨基的一端為肽鏈的氨基末端或N端；稱有自由羧基的另一端為肽鏈的羧基末端或C端，肽的命名是根據其組成氨基酸殘基確定的，通常從肽鏈的N端開始，例如，下列的五肽可命名為絲氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸。
肽鏈中的自由氨基、羧基及殘基側鏈的其它基團可發生與氨某酸中相應基團相類似的化學反應。N端氨基酸殘基也能與茚三酮發生呈色反應。雙縮脲反應通常是用以測量肽和蛋白質的種顏色反應：一般含兩個或更多肽鍵的化合物即可與堿性CuSO4溶液生成紫紅色或藍紫色的復合物，稱為雙縮脲反應。利用這個反應可測定蛋白質的含量。應用雙縮脲反應、紅外光譜分析及X線衍射法等均可證明蛋白質分子中肽鍵的存在，蛋白質分子中的多肽鏈可被酸、堿或蛋白酶水解成為氨基酸或分子較小的肽段，此方法在研究蛋白質的一級結構時常被采用。
除了蛋白質部分水解可以產生各種簡單的肽之外自然界還有各種長短不等的肽類物質存在，它們具有各種特殊的生理功能。谷胱甘肽（γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸）是廣泛存在的一種三肽，因其含有SH基，常以GSH表示。此三肽可能在體內氧化還原過程中起重要作用。
此外許多激素，如催產素、加壓素、舒緩激肽、腦啡肽等都是多肽。還有一種環狀多肽是由開鍵多酞的末端氨基與末端羧基縮合形成肽鍵產生的，如抗菌素、短桿菌肽就是環十肽。