بیوانفورماتیک ساختاری
ساختار پروتئین، ارتباط مستقیمی با کارکرد آن دارد. حضور برخی گروه‌های شیمیایی در مکان‌های مشخص، به پروتئین‌ها این اجازه را می‌دهد تا به عنوان آنزیم فعالیت کنند و چند واکنش شیمیایی را فروکافت کنند. به طور کلی، ساختار پروتئین‌ها به۴ مرحله تقسیم می‌شود: اولیه (توالی)، ثانویه (ترکیب محلی زنجیره‌های پلی‌پپتیدی)، سومین (ساختار سه‌بعدی چین‌خوردگی پروتئین)، و چهارمین (ارتباط چند ساختار پلی‌پپتیدی). بیوانفورماتیک ساختاری عمدتاً کنش‌های بین ساختارها را با توجه به مختصات فضایی آن‌ها مورد بررسی قرار می‌دهد. بدین ترتیب، ساختار اولیه در شاخه‌های سنتی بیوانفورماتیک بهتر بررسی می‌شوند. با این حال، توالی محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند که اجازهٔ تشکیل ترکیب‌های محلی پایستهٔ زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی، مانند مارپیچ آلفا، صفحهٔ بتا، و حلقهط را می‌دهد (ساختار ثانویه). همچنین کنش‌های ضعیف (مانند پیوند هیدروژنی)، چین‌های پروتئین را پایدار می‌کنند. کنش‌ها ممکن است درون‌زنجیری (بین قسمت‌های یک تک‌پار پروتئینی) (ساختار سومین) یا بین‌زنجیری (بین تک‌پارهای مختلف) (ساختار چهارمین) رخ دهند.
خانواده پروتئین
مانند دیگر اصطلاحات علم زیست شناسی، "خانواده هٔ پروتئین" گاهی اوقات وابسته به متن است، برای مثال ممکن است به گروه بزرگی از پروتئین‌ها با کمترین تشابه توالی اشاره کند یا برعکس و حتی گاه ممکن است بیانگر تعداد کمی پروتئین با توالی، عملکرد و شکل سه بعدی یکسان باشد ویا بیانگر تعدادی با ویژگی‌هایی بینابین دو حالت نامبرده باشد. برای توضیح حالات فوق Dayhoff مفهوم ابر خانواده پروتئینی را عرضه نموده‌است. در طول سال‌ها تعاریف دیگری مانند رده پروتئینی، گروه پروتئینی و زیر شاخه پروتئینی، ابداع گشته‌اند. در یک تقسیم‌بندی ساده ابر خانواده پروتئینی به خانواده پروتئینی و زیر شاخه خانواده پروتئینی، تقسیم می‌گردند. در نهایت این بر عهدهٔ خواننده‌است که چگونه از این اصطلاحات در متن‌های مختلف استفاده کند.