指蛋白质亚基相对于彼此的数目和排列。具有四级结构的蛋白质的实例包括血红蛋白，DNA聚合酶和离子通道。由具有不同功能的亚基组成的酶有时被称为全酶，其中一些部分可以称为调节亚基，功能核被称为催化亚基。作为多蛋白质复合体的其它组件也具有四级结构。实例包括核小体和微管。四级结构的变化可以通过个体亚基内的构象变化或通过亚基相对于彼此的重新取向而发生。 正是通过这种变化，其在“多聚”酶中协同性和别构调节的基础，许多蛋白质经历调节并且执行它们的生理功能。上述定义遵循生物化学的经典方法，其在蛋白质和功能性蛋白质单元