Водородные связи между CO и NH-группами влияют на структуру белка следующим образом: они формируют вторичную структуру белка. 23

Чаще всего водородные связи возникают внутри одной полипептидной цепи между близко расположенными остатками аминокислот, что приводит к закручиванию этой цепи в так называемую α-спираль. 3

Несмотря на то что эти связи слабее ковалентных, их количество обеспечивает стабильность вторичной структуры. 3 Хотя водородные связи слабее ковалентных, присутствие их в значительном количестве делает структуры типа α-спирали или β-складчатого слоя достаточно прочными. 5

Также водородные связи могут возникать между относительно удалёнными друг от друга участками полипептидной цепи (или нескольких разных цепей). 3