蛋白质序列可用于预测局部特征，例如二级结构的区段或跨膜区域。然而，蛋白质折叠的复杂性目前禁止仅从其序列预测蛋白质的三级结构。了解相似（例如相同蛋白质家族的成员）的结构允许通过同源性建模高度准确地预测三级结构。如果可获得全长蛋白质序列，则可以估计其一般生物物理学特性，例如其等电点。序列家族通常通过序列聚类确定，并且结构基因组学项目旨在产生一组代表性结构以覆盖可能的非冗余序列的序列空间。
其他分子的一级结构.任何线性链杂聚物可以被称为具有类似于该术语对于蛋白质的使用的“一级结构”，