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蛋白质是一切生命的物质基础，是构成组织和细胞的基本成分。蛋白质占人体全部质量的16%～20%，一个60kg重的成年人，其体内有蛋白质9.6～12kg，组织、器官中无一不含蛋白质。机体的神经、肌肉、内脏、血液、骨骼、牙齿甚至手指、脚趾、头发中都含有大量的蛋白质；细胞中除水分外，蛋白质约占细胞内物质的80%，从细胞膜到细胞内的各种结构均含有蛋白质。因此，蛋白质是人体不能缺少的构成成分。构成机体组织、器官的成分是蛋白质最重要的生理功能。
生命活动有条不紊地进行，有赖于机体中多种生理活性物质的调节。人体中许多具有重要生理作用的活性物质都是以蛋白质作为主要组成成分或由蛋白质提供必需的原料，而参与调节生理功能的。
生命的基本特征之一是不断地进行新陈代谢。这种新陈代谢中的化学变化绝大多数都是借助于催化作用迅速进行的，起生物催化剂作用的蛋白质称为酶，它的特点是催化细胞中的各类化学反应，具有高度的专一性和极高的催化效率，酶能催化体内一切物质的分解和合成。
与大多数催化剂不同，酶是高度特异的大分子，它们的活性可以通过称为活化剂的分子增强，通过抑制剂的分子降低。此外，酶正常发挥作用，需要温度和pH的最佳条件。酶存在于机体的每一个器官和细胞中，尤其是血液和胃肠道。酶蛋白具有促进食物消化、吸收和利用的作用。
蛋白质可以以激素、神经递质和神经肽的形式表现出多种化学信息传递模式。激素由腺体产生，随后由循环系统运输，以调节远处器官和系统的行为和生理活动。它们被认为是远程信使。
与激素不同，神经递质是短程信使，允许神经细胞与另一个目标神经、腺体或肌肉细胞进行交流。神经肽也是神经细胞之间的短程信使，然而，与其他神经元信使不同，神经肽一旦分泌就不会再循环回细胞中。由蛋白质或蛋白质衍生物构成的某些激素如垂体激素、甲状腺素、胰岛素及肾上腺素等调节着各种生理过程并维持内环境的稳定。
核蛋白构成细胞核并影响细胞的功能；免疫球蛋白能够维持机体的免疫功能；肌球蛋白具有调节肌肉收缩的功能；白蛋白具有调节渗透压、维持体液平衡的功能；血液中的脂蛋白、运铁蛋白、维生素A结合蛋白具有运送营养素的作用；血红蛋白在血液中运载氧。人体的各项生命活动无一不与蛋白质有关，生命现象总是和蛋白质同时存在的。
食物中的蛋白质必须经过消化、分解成氨基酸后方能被吸收、利用。体内蛋白质的合成与分解之间也存在着动态平衡。通常，成年人体内蛋白质含量稳定不变。尽管体内蛋白质在不断地分解与合成，组织细胞在不断更新，但是，蛋白质的总量却维持动态平衡。一般认为成人体内的全部蛋白质每天约有3%在更新。这些蛋白质分子分解成氨基酸后，大部分又重新合成蛋白质，此即蛋白质的周转率，只有一小部分分解成为尿素及其他代谢产物排出体外。因此，成人的食物只需要补充被分解并排出的那部分蛋白质即可。
尽管蛋白质在体内的主要功能并非供给能量，但它也是一种能源物质。特别在碳水化合物和脂肪供给量不足时，蛋白质在体内降解成氨基酸后，经脱氨基作用生成的α-酮酸，可以直接或间接经三羧酸循环氧化分解，同时释放能量。通常，蛋白质的供能是由体内旧的、已经破损的组织细胞中的蛋白质分解或食物中一些不符合机体需要、摄入量过多的蛋白质燃烧所提供的。1g蛋白质在体内氧化约供能17kJ（4kcal）。人体每天所需要的能量有10%～15%来自蛋白质，它与碳水化合物和脂肪所供给的能量一样，都可用于促进机体的生物合成，维持体温和生理活动。因此，蛋白质的供能作用可以由碳水化合物或脂类代替，即供能是蛋白质的次要作用，碳水化合物和脂肪具有节约蛋白质的作用。
食品应有良好的感官性状。蛋白质可赋予食品重要的功能特性。例如，肉类成熟后持水性增加（持水性一般是指肉在冻结、冷藏、解冻、腌制、绞碎、斩拌和加热等过程中，肉中的水分以及添加到肉中的水分的保持能力），这与肌肉蛋白质的变化密切相关。而肌原纤维蛋白质的变化，特别是肌动球蛋白的变化又与肉的嫩度密切相关，肉的持水性和嫩度的增加大大提高了肉的可口性。蛋白质有起泡性，鸡蛋清蛋白就具有良好的起泡能力，在食品加工中常被用于糕点（蛋糕）和冰淇淋等的生产，使食品松软可口。
蛋白质是高分子物质，溶于水形成亲水溶胶，有一定的稳定性。蛋白质分子中既有许多亲水基团又有许多疏水基团，可分别与水和脂类物质相吸引，从而达到乳化的目的。不同蛋白质的乳化能力不同。由乳酪蛋白制成的酪蛋白酸钠具有很好的乳化、增稠性能，尤其是热稳定性强。例如，大多数球蛋白和肌原纤维蛋白质在65℃时即凝结；乳清蛋白在70℃下加热20s时已变性；大豆蛋白在同样条件下则开始分散成较小的组成成分；乳酪蛋白则很稳定，并且在94℃下加热10s或121℃下加热5s时仍很稳定；酪蛋白酸钠制成乳化液可应用于午餐肉罐头等食品，虽经120℃高温杀菌1h也无不良影响。小麦中的面筋性蛋白质（包括麦胶蛋白和谷蛋白）胀润后在面团中形成坚实的面筋网，并具有特殊的黏性和延伸性等，它们在食品加工时可使面包和饼干具有各种重要、独特的性质。