La estructura secundaria es el plegamiento que la cadena polipeptídica adopta gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. Los puentes de hidrógeno (en color verde en la figura inferior) se establecen entre los grupos -CO- y -NH- del enlace peptídico (el primero como aceptor de H, y el segundo como donador de H). De esta forma, la cadena polipeptídica es capaz de adoptar conformaciones de menor energía libre, y por tanto, más estables.

Se pueden distinguir varios tipos de conformaciones que determinan la estructura secundaria de una proteína:

1. CONFORMACIÓN AL AZAR
2. HÉLICE a
3. HOJA b
4. GIROS b
5. CONFORMACIÓN DEL COLÁGENO
6. ESTRUCTURAS SUPERSECUNDARIAS