Protein merupakan polimer asam-asam amino (polipeptida) yang mempunyai bermacam-macam fungsi, antara lain:

1. Sebagai katalisator reaksi-reaksi biokimia dalam sel. Peranan ini dimainkan oleh molekul protein khusus yaitu enzim. Reaksi-reaksi yang dikatalis oleh enzim berkisar dari reaksi-reaksi sederhana, misalnya hidrasi karbon dioksida, samapai reaksi kompleks, misalnya replikasi kromosom.reaksi yang dikatalisis oleh enzim akan berjalan jauh lebih cepat daripada reaksi tanpa enzim. Enzim juga mempunyai peranan sangat penting dalam studi biologi molekular, contohnya enzim endonuklease restriksi, enzim ligase, DNA polimerase, dan lain-lain.

2. Sebagai pengangkut molekul-molekul kecil dan ion. Sistem pengangkutan nutrien ke dalam sel jasad renik juga melibatkan protein pengangkut tertentu yang dikenal sebagai enzim permease, baik melalui mekanisme difusi terfasilitasi atau transpor aktif. Sebagai contoh molekul karbon laktosa diangkut ke dalam sel bakteri E-coli menggunakan protein pengangkut tertentu yaitu enzim permease laktosa (lactose permease0, yakni suatu enzim yang sintesisnya dikode oleh gen lac.

3. berperan dalam sistem pergerakan yang terkoordinasi, misalnya dalam kontraksi otot, pergerakan kromosom menuju kutub-kutub sel selama proses mitosis maupun pergerakan flagela bakteri.

4. sebagai komponen sistem kekebalan tubuh. Sistem kekebalan tubuh ditentukan oleh adanya antibodi yang merupakan protein dengan fungsi sangat pesifik.

5. sebagai feromon. Feromon berfungsi di dalam proses ”perkawinan’ antara dua sel khamir yang berbeda tipenya tersebut tidak lain juga berupa molekul protein.

6. sebagai pengatur ekspresi genetik

Proses replikasi DNA , transkripsi dan translasi yang berlangsung di dalam sel merupakan proses selular yang sangat kompleks dan diatur oleh bermacam-macam protein, baik enzim amupun protein regulator.

7. Sebagai penerus impuls saraf. Protein reseptor, misalnya rhodopsin, merupakan contoh protein yang berperan meneruskan stimulus tertentu ke sel syaraf

8. Sebagai komponen pendukung kekuatan regang, pada kulit dan tulang misalnya kolagen.