蛋白质的二级结构是指多
肽链中相邻氨基酸残基形成的局部肽链空间结构，是其主链原子的局部空间排布。蛋白质分子的空间结构有一些共同的规律可遵循，其中二级结构主要是周期性出现的有规则的α-螺旋、β-片层、β-转角、π-螺旋和无规则线圈等几种二级结构单元，且这些有序的二级结构单元，主要是靠
氢键等非共价键来维持其空间结构的相对稳定的。
蛋白质二级结构、乃至更高层次空间结构的形成，决定于其一级结构。由于一级结构中氨基酸残基侧链R大小与性质的不同，使
肽键可形成不同的α-螺旋、β-片层等二级结构。如一段肽段由相邻较多酸性氨基酸组成，由于侧链R解离带了相同的负电荷，因此就同性相斥而不易形成稳定的α-螺旋；又如一个肽段中集中了较多具有大侧链R的氨基酸，因空间位阻也不易形成有序的α-螺旋，而多形成随意卷曲。而
胶原蛋白分子中富含小分子的
甘氨酸和脯氨酸、羟脯氨酸，空间位阻小，故易形成三股超螺旋，且由于脯氨酸、羟脯氨酸为亚氨基酸，在形成肽键后其氮原子上已无
氢原子可形成氢键，因此π-螺旋不稳定，也就进一步形成了三股超螺旋。