Некоторые третичные структуры белков могут существовать в метастабильных состояниях из-за своей сложности. 5 Молекула белка может отвечать не глобальному, а одному из локальных минимумов энергии. 5

Также метастабильность третичной структуры может быть связана с наличием слабых связей, поддерживающих её. 4 Они возникают вследствие гидрофобных взаимодействий — сил притяжения между неполярными молекулами или между неполярными участками молекул в водной среде. 4 Гидрофобные радикалы некоторых аминокислот в водном растворе «слипаются» и таким образом стабилизируют третичную структуру белка. 4

Кроме того, на конформацию белковой структуры влияют факторы рН и ионной силы раствора, а также взаимодействие белковых молекул с другими веществами. 13