多是应用曲线微分几何的观念，如曲率及扭量。也有一些结构生物学家以肉眼观察通过软件显示的蛋白质结构来决定其二级结构。对生物大分子的二级结构含量可以以光谱来初步估计。对于蛋白质，最常用的方法是圆二色性(Circular dichroism), （利用长紫外线，波长范围170-250nm）。在获得的光谱吸收曲线上，α螺旋结构会在208nm及222nm两处同时出现极小值，而204nm和207nm处出现单个极小值则分别表示存在无规卷曲和β折叠结构。另一个较常用的方法是红外光谱，它可以侦测因氢键所造成胺基的震盪。而