蛋白质的一级结构（primary structure） 指蛋白质多肽链中氨基酸残基从N末端至C末端的排列顺序， 也就是氨基酸序列（amino acid sequence）。

这一定义包含以下要点： 基本组成单位：蛋白质是由多个氨基酸通过肽键相连形成的生物大分子。

在一级结构中，这些氨基酸就像构成蛋白质“大厦”的基本砖块。

线性排列顺序：强调氨基酸是按照特定的顺序依次连接成一条线性的多肽链。

这种顺序是由基因编码决定的，不同的蛋白质具有不同的氨基酸序列，这是蛋白质具有多样性和特异性功能的基础。

关键化学键：维系蛋白质一级结构的主要化学键是肽键（peptide bond），它是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的共价键。

此外，部分蛋白质中还存在二硫键（disulfide bond），它是由两个半胱氨酸残基的巯基（—SH）脱氢形成的，可使肽链之间或肽链内的片段之间发生交联，对维持蛋白质的稳定性和结构完整性有重要作用。

蛋白质的一级结构决定其高级结构，进而决定蛋白质的功能。

如果一级结构发生改变，可能导致蛋白质的功能异常，引发各种疾病。

例如镰刀状细胞贫血病，就是由于血红蛋白β链N端第6个氨基酸残基由正常的谷氨酸变成了缬氨酸，从而改变了血红蛋白的一级结构，最终影响其正常功能 。