Proteinin ikincil yapısı, proteinin genel özelliklerini etkileyen ve tekrarlanan kıvrım veya katlanmalarla tanımlanır. Bu yapı seviyesi, polipeptit omurgasının katlanma yapısını tarif eder ve N-H ve C = O grupları arasındaki hidrojen bağlarıyla sağlamlık kazanır. Çeşitli ikincil yapı türleri keşfedilmiştir, ancak en yaygın olanı, alfa sarmal ve beta yaprak olarak bilinen düzenli yinelenen formlardır.