Сворачивание первичной структуры белка в его трёхмерную конформацию происходит за счёт взаимодействия аминокислот друг с другом и клеточным окружением. 2

Молекула белка начинает формироваться как полипептид в виде линейной цепочки аминокислот, у которой нет устойчивой трёхмерной структуры. 2 Однако все аминокислоты в цепочке имеют определённые химические свойства: гидрофобность, гидрофильность, электрический заряд. 2

Процесс сворачивания в основном управляется гидрофобными взаимодействиями, образованием внутримолекулярных водородных связей, силами ван-дер-Ваальса. 4 При сворачивании белка гидрофобные группы выталкиваются из водного окружения, «слипаясь» друг с другом и формируя «гидрофобное ядро». 1 Полярные и заряженные группы, наоборот, стремятся в водное окружение, формируя поверхность белковой глобулы. 1

Конформации различаются также в зависимости от факторов окружающей среды: сходные белки сворачиваются по-разному в зависимости от места их нахождения. 4

Среди множества путей сворачивания молекулы выбирают наиболее быстрый. 5 При этом есть белки, у которых конечных конфигураций (рабочих структур) больше одной: часть молекул сворачиваются в одну конфигурацию, часть — в другую, и переключение между ними, как правило, обусловлено внешними факторами. 5