タンパク質の作用は多岐にわたり、身体の構築と修復に不可欠な原料である。人体の発育や損傷細胞の修復・更新にはタンパク質が欠かせない。さらに、タンパク質は分解されて人体の生命活動に必要なエネルギーを供給する。
【両性】
タンパク質はα-アミノ酸がペプチド結合で構成された高分子化合物であり、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持つため、アミノ酸と同様に両性物質である。
【加水分解反応を起こす】
タンパク質は酸、アルカリ、または酵素の作用により加水分解反応を起こし、ポリペプチドを経て最終的に様々なα-アミノ酸を得る。タンパク質が加水分解される際には、構造中の結合の「切断点」を特定する必要があり、加水分解時にはペプチド結合の一部または全部が切断される。
【水に溶解するとコロイド性を示す】
一部のタンパク質は水に溶解し（例：卵白）、溶液を形成する。
タンパク質分子の直径はコロイド粒子のサイズ（10⁻⁹～10⁻⁷m）に達するため、コロイド性を示す。
【沈殿】
原因：高濃度中性塩の添加、有機溶媒の添加、重金属の添加、アルカロイドや酸類の添加、熱変性
少量の塩（硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウムなど）はタンパク質の溶解を促進する。タンパク質水溶液に濃度の高い無機塩溶液を添加すると、タンパク質の溶解度が低下し、溶液から析出する。この作用を塩析と呼ぶ。
このように塩析したタンパク質は依然として水に溶解可能であり、元のタンパク質特性に影響を与えないため、塩析は可逆的プロセスである。この性質を利用し、段階的塩析法によってタンパク質の分離・精製が可能となる。
【変性】
熱、酸、アルカリ、重金属塩、紫外線などの作用により、タンパク質は性質が変化して凝固する。この凝固は不可逆的であり、元のタンパク質に戻すことはできない。タンパク質のこのような変化を変性と呼ぶ。タンパク質が変性すると、紫外線吸収、化学的活性、粘度が上昇し、加水分解されやすくなるが、溶解度は低下する。
タンパク質が変性すると、本来の可溶性を失い、生理的機能も失われる。したがってタンパク質の変性凝固は不可逆的プロセスである。
【タンパク質変性の原因】
物理的要因：加熱、加圧、攪拌、振動、紫外線照射、X線、超音波など。
化学的要因には、強酸、強アルカリ、重金属塩、トリクロロ酢酸、エタノール、アセトンなどが含まれる。
【発色反応】
タンパク質は多くの試薬と発色反応を起こす。
例えば卵白溶液に濃硝酸を滴下すると、溶液は黄色に発色する。これはタンパク質（ベンゼン環構造を含む）が濃硝酸と反応して生じる色変化によるものである。またビウレア試薬を用いて検査することも可能で、この試薬はタンパク質と反応して紫色の錯体を形成する。
【臭気反応】
タンパク質を焼却分解すると、焦げた羽根のような特有の臭気が発生する。
この性質を利用してタンパク質を識別することができる。