Rôzne chemické zloženie a stavba bielkovinovej molekuly spôsobuje rozdielnosť živočíšnych, rastlinných a mikróbových druhov. Základnými stavebnými jednotkami bielkovín sú aminokyseliny (AK).

Bielkoviny sa svojimi aminoskupinami (—NH2) a karboxylovými skupinami (—COOH) spájajú do peptidových reťazcov. Charakter bielkovín závisí predovšetkým od druhu, počtu a sekvencie (poradia) aminokyselín, ktoré utvárajú peptidový reťazec. Podľa počtu aminokyselín v peptidovom reťazci rozlišujeme dipeptidy (obsahujú 2 aminokyseliny), oligopeptidy (obsahujú 3 až 10 aminokyselín) a polypeptidy (nad 10 aminokyselín). Aminokyseliny sú v molekule bielkoviny navzájom pospájané kovalentnou peptidovou väzbou.