Die Denaturierung von Proteinen tritt auf, wenn hohe Temperaturen oder chemische Wechselwirkungen sowohl ihre Sekundär- als auch Tertiärstrukturen zerstören. Denaturierungsprozesse sind nicht stark genug, um die Peptidbindungen innerhalb von Proteinen zu brechen und ihre chemischen Formeln zu ändern .
Proteine sind große, komplexe Moleküle mit einzigartigen Eigenschaften, die nicht nur von der Abfolge der Elemente in ihren Primärstrukturen abhängen. Proteine sind groß genug, um unterschiedliche Eigenschaften in verschiedenen Regionen der Moleküle zu haben, so dass ein Teil polar sein kann, ein anderer nicht, und ein Teil reagiert stark mit bestimmten Chemikalien, während ein anderer stark mit anderen reagiert. Die Faltung des Proteins, die durch Strukturen und Anziehungskräfte zwischen verschiedenen Teilen des Proteins verursacht wird, enthüllt oder verbirgt seine verschiedenen Regionen und bestimmt, wie es auf seine Umgebung reagiert. Viele biologische Funktionen bewirken tatsächlich, dass Proteine ihre Konformation ändern und bei Bedarf eine reaktive Untergruppe freilegen.
Denaturierung bricht diese Sekundär- und Tertiärstrukturen auf und legt das gesamte Proteinmolekül frei. Ein gängiges Beispiel ist das Kochen eines Eies. Die Proteine des Eies, die gefaltet werden, um ihre Bindung aneinander zu verringern und flüssig bleiben, werden aufgebrochen, damit sie sich aneinander binden und fest werden können. Ihre chemische Zusammensetzung ändert sich nicht, ihre chemischen Eigenschaften jedoch.