Proteiner har en række funktioner i levende organismer.

Katalytisk funktion: proteiner med katalytisk funktion kaldes enzymer, og alle kemiske reaktioner i organismens metabolisme katalyseres af enzymer.
Motorisk funktion: Fra den laveste bakterielle flagelbevægelse til muskelsammentrækning hos højere dyr opnås protein. Afspændingen og sammentrækningen af ​​muskler fuldendes hovedsageligt ved glidning af tykke filamenter med myosin som hovedkomponent og filamenter med actin som hovedkomponent.
Transportfunktion: I processen med livsaktiviteter fuldendes transporten af ​​mange små molekyler og ioner af forskellige specifikke proteiner. For eksempel transporterer plasmaalbumin i blodet små molekyler, og hæmoglobin i røde blodlegemer transporterer ilt og kuldioxid.
Mekanisk støtte og beskyttende funktion: vævene med mekaniske støttefunktioner fra højere dyr såsom knogler, bindevæv og hår, hud, negle og andet væv med dækkende beskyttelsesfunktion er hovedsageligt sammensat af kollagen, keratin, elastin osv.
Immune og defensive funktioner: For at opretholde deres egen overlevelse har organismer mange typer forsvar, hvoraf mange er afhængige af proteiner for at udføre. For eksempel er antistoffer en meget specifik klasse af proteiner, der genkender og binder til fremmede stoffer, der invaderer organismer, såsom allogene proteiner, vira og bakterier, og ophæver deres skadelige virkninger.
Regulatorisk funktion: Ved opretholdelse af organismens normale livsaktiviteter spiller reguleringen af ​​metabolisk funktion, styringen af ​​vækst og udvikling og differentiering, reguleringen af ​​reproduktiv funktion og fortsættelsen af ​​arter, peptider og proteinhormoner en yderst vigtig rolle. Derudover er der proteiner, der modtager og transmitterer regulatorisk information, såsom receptorproteiner af forskellige hormoner.