Proteiineilla on monenlaisia ​​tehtäviä elävissä organismeissa.

Katalyyttinen toiminta: katalyyttisen toiminnan omaavia proteiineja kutsutaan entsyymeiksi, ja entsyymit katalysoivat kaikkia organismin aineenvaihdunnan kemiallisia reaktioita.
Motorinen toiminta: Proteiinia saadaan aikaan alhaisimmista bakteeriliikkeistä korkeampien eläinten lihasten supistumiseen. Lihasten rentoutuminen ja supistuminen saadaan pääosin päätökseen liu'uttamalla paksuja filamentteja, joiden pääkomponentti on myosiini ja pääkomponenttina aktiinia.
Kuljetustoiminto: Elämäntoimintojen prosessissa monien pienten molekyylien ja ionien kuljetus täydentyy erilaisten spesifisten proteiinien avulla. Esimerkiksi veressä oleva plasmaalbumiini kuljettaa pieniä molekyylejä ja punasoluissa oleva hemoglobiini happea ja hiilidioksidia.
Mekaaninen tuki- ja suojatoiminto: korkeampien eläinten kudokset, joilla on mekaanisia tukitoimintoja, kuten luu, sidekudos ja karvat, iho, kynnet ja muut kudokset, joilla on peittävä suojatoiminto, koostuvat pääasiassa kollageenista, keratiinista, elastiinista jne.
Immuuni- ja puolustustoiminnot: Oman selviytymisensä ylläpitämiseksi organismeilla on monenlaisia ​​puolustuskeinoja, joista monet ovat riippuvaisia ​​proteiineista. Esimerkiksi vasta-aineet ovat erittäin spesifinen proteiiniluokka, joka tunnistaa ja sitoutuu vieraisiin organismeihin tunkeutuviin aineisiin, kuten allogeenisiin proteiineihin, viruksiin ja bakteereihin, ja kumoaa niiden haitalliset vaikutukset.
Säätelytoiminto: Organismin normaalin elämän toiminnan ylläpitämisessä, aineenvaihdunnan toiminnan säätelyllä, kasvun ja kehityksen sekä erilaistumisen säätelyllä, lisääntymistoiminnan säätelyllä ja lajien jatkumisella, peptideillä ja proteiinihormoneilla on erittäin tärkeä rooli. Lisäksi on proteiineja, jotka vastaanottavat ja välittävät säätelyinformaatiota, kuten erilaisten hormonien reseptoriproteiineja.