四级结构是独立三级结构形成的复合物，其中每个独立三级结构为亚基（subunit），也称为单体（monomer）。一些具有三级结构的肽链，通过其上面相互作用的基团，以特定的方式组装成为一种更高层次的结构，这个结构层次就是蛋白质的四级结构。

其分类原则主要有：

①按照亚基的数目分类：可分为寡聚和多聚两大类。在寡聚体中，亚基多数紧密地堆积而呈球形。多聚体可以成为线性结构。

②按照亚基种类分类：可将蛋白质分为由相同亚基和不同亚基构成的两大类型。目前已知的蛋白质，绝大多数是由相同亚基构成的同源聚集体；由不同亚基组成的异源聚集体，也主要是2种或3种亚基组成的。

③按照四级结构的外形分类：有的蛋白呈球形，另一些呈纤维状。亚基数目大于4的蛋白质，其四级结构可以呈现多种排列方式和不同的对称性。

具有四级结构的蛋白质通常有多个相同或不同的活性位点，比单纯的三级结构蛋白质具有更复杂的功能和调节机制。很多膜蛋白是由多个或多种亚基组成的具有四级结构的蛋白质，可以承担多种多样的功能，大多数是起通道和运转作用的蛋白质以及受体类蛋白质。

形成四级结构全部依靠非共价键相互作用，来自不同亚基的二级结构间可发生强的相互作用以稳定四级结构，如生成跨亚基的更大β-折叠结构或α-螺旋聚集体；其中，氢键、疏水相互作用和静电作用是主要维持力。为了形成稳定的四级结构，必然要求相互作用的任两个蛋白质之间的空间外形互补以增加接触面且理化性质互补。这些特征也是预测蛋白质间相互作用时有用的辅助判据。

从序列预测四级结构实际上是预测不同蛋白质间的相互作用，这是蛋白质功能预测的重要内容，也是结构生物信息学的重要任务。