Denaturacja białek jest zjawiskiem polegającym na niszczeniu ich struktury przestrzennej. Może być spowodowana podwyższoną temperaturą lub prze pewne związki chemiczne, np. alkohole, stężone kwasy i zasady.
Białko zdenaturowane zachowuje strukturę I, a nawet II-rzędową, ale nie może pełnić swoich funkcji biologicznych z powodu utraty charakterystycznej dla niego budowy przestrzennej (struktury III-rzędowej). W przypadku małych białek możliwa jest jednak renaturacja, czyli odtworzenie zniszczonej uprzednio struktury.
