Cuando la cadena principal o esqueleto de un polipéptido se pliega en el espacio en forma de helicoide dextrógiro se adopta una conformación denominada hélice a (Figura de la izquierda, en verde). Esta estructura es periódica y en ella cada enlace peptídico puede establecer dos puentes de hidrógeno (Figura de la derecha, líneas punteadas). Un puente de hidrógeno se forma entre el grupo -NH- del enlace peptídico del AA en posición n y el grupo -CO- del enlace peptídico del AA situado en posición n-4. El otro puente de hidrógeno se forma entre el grupo -CO- del enlace peptídico del AA en posición n y el grupo -NH- del enlace peptídico del AA situado en posición n+4. Cada vuelta de la hélice implica 3,6 AA, con una translación media por residuo de 0,15 nm, lo que indica que la hélice tiene un paso de rosca de 0,54 nm. Dicho con otras palabras, una vuelta completa de la hélice a representa una distancia de 0,54 nm y contiene 3,6 residuos de AA.

Las cadenas laterales de los AA se sitúan en la parte externa del helicoide, lo que evita problemas de impedimentos estéricos (Figura de la izquierda). Los AA alanina, glutamina, leucina y metionina se encuentran frecuentemente formando parte de hélices a, mientras que la prolina, glicina, tirosina y serina no. De hecho, la prolina se considera un terminador de la hélice (Figura de la derecha) ya que su C_a no tiene libertad de giro, y al estar integrado en un anillo, interfiere en la formación de puentes de hidrógeno. Los AA muy polares (Lys, Glu) también desestabilizan la hélice a porque los enlaces de hidrógeno pierden importancia frente a las interacciones electrostáticas de atracción o repulsión. Por este motivo, la estructura en hélice a es la que predomina a valores de pH en los que los grupos ionizables no están cargados. En caso contrario, adoptan la conformación al azar.