Кроме водородных связей вторичную структуру (пространственную ориентацию полипептидных цепей) обусловливают дисульфидные связи: R – S – S – R.

         Водородная связь обладает незначительной энергией, ее нельзя считать истинной химической связью. Она может расщепляться при обработке и переработке молока, например при высокотемпературной пастеризации. Разрыв водородных связей внутри спирали или β складчатой конформации полипептидной цепи ведет к ее развертыванию, а освободившиеся побочные валентности могут вступать во взаимодействие с другими цепями.

         Третичная структура отражает способ укладки полипептидных цепей в глобулярных белках с образованием компактной структуры. Формирование третичной структуры обусловлено тем, что аминокислоты пролин и оксипролин своей плоской конфигурацией нарушают α-спираль, вследствие чего происходит ее развертывание и образование компактных шарообразных структур.

         Стабильность третичной структуры обусловлена силами взаимодействия полярных и неполярных связей боковых цепей, а также водородными связями. Силы, исходящие от неполярных боковых цепей, представляют собой энергию гидрофобных связей

      ─ С – R ◠◠◠ R – C ─

(силы молекулярного притяжения Ван-дер-Ваальса-Лондона). Взаимодействие между полярными участками боковых цепей стабилизируется ионной связью 

      — С – N⁺H₃  ~ ^‾OOC  – C  —  

Боковые цепи, обеспечивающие сохранение третичной структуры, и функциональные группы находятся внутри шарообразных конфигураций. Остаточные функциональные группы на поверхности частиц предопределяют химические и физические свойства белковых молекул, причем от ионизированных карбоксильных и аминогрупп зависят растворимость и стабильность белков. В форме ионов с электрическим зарядом они присоединяют воду, то есть гидратируются. Гидратная воды образует защитную оболочку вокруг белковых молекул в коллоидном растворе. У каждого вида белка своя структура. Она формируется при биосинтезе белка в организме. Если связи, обусловливающие конформацию (то есть вторичную и третичную структуру) расщепляются, то это ведет к изменению структуры белка. Причем к необратимому изменению, после устранения факторов, вызывающих расщепление, первоначальная структура белка не восстанавливается, вследствие чего изменяются его свойства. В таком случае белок считается денатурированным.