超二级结构（supersecondary structure）指位于同一主链的多个二级结构组装形成的特定组装体，可直接作为三级结构的或结构域的组成单元，是从蛋白质二级结构形成三级结构的一个过渡结构形式，也称为立体结构形成的模体。α螺旋、β折叠和β转角的二级结构自身可形成超二级结构，不同的二级结构组合可以形成多种类型的超二级结构。

超二级结构主要有如下类型：

①β-转角或Ω环等连接连续四个α-螺旋形成的四α-螺旋捆；

②中部固定位置含有亮氨酸及其他疏水侧链氨基酸残基、在螺旋两端含有强亲水侧链氨基酸的α-螺旋组成的亮氨酸拉链（leucine zipper）；

③一条主链中相邻七个两亲α-螺旋通过过渡结构形成的七次穿膜螺旋组；

④连续主链中两段α-螺旋连接三段β-折叠链形成的Rossmann折叠；

⑤β-转角连接α-螺旋构成的α-螺旋-β-转角-α-螺旋；

⑥Ω环连接α-螺旋-α-螺旋-Ω环-α-螺旋等；

⑦β-折叠都为超二级结构。超二级结构通常并不对应生物化学功能，但其结构模式是解析蛋白质组装机制的关键信息之一。

结构域（domain）也是蛋白质构象中二级结构与三级结构之间的一个层次，它是在较大的蛋白质分子中，由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成在空间上可以与蛋白质亚基结构明显区别的结构形态。一般每个结构域由约100～200个氨基酸残基组成，各有独特的空间构象，可承担特定的生物化学功能。