โปรตีนเป็นสารอาหารชนิดหนึ่งที่ร่างกายขาดไม่ได้ถ้านำเอาโปรตีนมาวิเคราะห์ทางเคมีจะพบว่าประกอบด้วยสารเคมีจำพวกหนึ่งเรียกว่ากรดอะมิโน (amino acid) ซึ่งแบ่งได้เป็น ๒ พวก คือ
๑. กรดอะมิโนจำเป็น
เป็นกรดอะมิโนที่ร่างกายสร้างไม่ได้ต้องได้จากอาหารที่กินเข้าไปเท่านั้นกรดอะมิโนที่อยู่ในกลุ่มนี้มีอยู่ ๙ ตัว คือ ฮิสติดีน (histidine) ไอโซลิวซีน (isoleucine) ลิวซีน (leucine) ไลซีน (lysine) เมไธโอนีน (methionine) เฟนิลอะลานีน (phenylalanine) ธรีโอนีน (threonine) ทริปโตเฟน (tryptophan) และวาลีน (valine)
๒. กรดอะมิโนไม่จำเป็น
เป็นกรดอะมิโนที่นอกจากได้จากอาหารแล้วร่างกายยังสามารถสร้างได้ เช่น อะลานีน (alanine) อาร์จินีน (arginine) ซีสเตอีน (cysteine) โปรลีน (proline) และไทโรซีน (tyrosine) เป็นต้น
เมื่อโปรตีนเข้าสู่ลำไส้น้ำย่อยจากตับอ่อนและลำไส้จะย่อยโปรตีนจนเป็นกรดอะมิโนซึ่งดูดซึมเข้าสู่ร่างกายร่างกายนำเอากรดอะมิโนเหล่านี้ไปสร้างเป็นโปรตีนมากมายหลายชนิดโปรตีนแต่ละชนิดมีส่วนประกอบและการเรียงตัวของกระอะมิโนแตกต่างกันไป
โปรตีนมีบทบาทสำคัญต่อร่างกายอยู่ ๖ ประการ คือ
๑. เป็นสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตไขมันและคาร์โบไฮเดรตไม่สามารถทดแทนโปรตีนได้เพราะไม่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ
๒. เมื่อเติบโตขึ้นร่างกายยังต้องการโปรตีนเพื่อนำไปซ่อมแซมเนื้อเยื่อต่าง ๆ ที่สึกหรอไปทุกวัน
๓. ช่วยรักษาดุลน้ำโปรตีนที่มีอยู่ในเซลล์และหลอดเลือดช่วยรักษาปริมาณน้ำในเซลล์และหลอดเลือดให้อยู่ในเกณฑ์ที่พอเหมาะถ้าร่างกายขาดโปรตีนน้ำจะเล็ดลอดออกจากเซลล์และหลอดเลือดเกิดอาการบวม
๔. กรดอะมิโนส่วนหนึ่งถูกนำไปสร้างฮอร์โมน เอนไซม์ สารภูมิคุ้มกันและโปรตีนชนิดต่าง ๆ ในร่างกายดำเนินต่อไปได้ตามปกติ
๕. รักษาดุลกรด-ด่างของร่างกายเนื่องจากกรดอะมิโนมีหน่วยคาร์บอกซีล (carboxyl) ซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรดและหน่วยอะมิโนมีฤทธิ์เป็นด่างโปรตีนจึงมีสมบัติรักษาดุลกรด-ด่างซึ่งมีความสำคัญต่อปฏิกิริยาต่าง ๆ ภายในร่างกาย
๖. ให้กำลังงานโปรตีน ๑ กรัมให้กำลังงาน ๔ กิโลแคลอรี อย่างไรก็ตามถ้าร่างกายได้กำลังงานจากคาร์โบไฮเดรตและไขมันเพียงพอจะสงวนโปรตีนไว้ใช้ในหน้าที่อื่น
อาจแบ่งโปรตีนตามแหล่งอาหารที่ให้โปรตีนออกเป็น ๒ พวก คือ โปรตีนจากสัตว์และโปรตีนจากพืชเมื่อพิจารณาถึงคุณค่าทางโภชนาการของอาหารที่ให้โปรตีนต้องคำนึงถึงทั้งปริมาณและคุณภาพ คือ ดูว่าอาหารนั้นมีโปรตีนมากน้อยเพียงใดและมีกรดอะมิโนจำเป็นครบถ้วนหรือไม่อาหารที่ให้โปรตีนน้ำหนักส่วนหนึ่งเท่านั้นที่เป็นโปรตีนอาหารแต่ละชนิดมีโปรตีนไม่เท่ากันโปรตีนจากนมและไข่ถือว่ามีคุณค่าทางโภชนาการยอดเยี่ยมเพราะมีกรดอะมิโนจำเป็นครบถ้วนส่วนโปรตีนจากธัญพืชนอกจากมีปริมาณต่ำกว่าในเนื้อสัตว์และไข่แล้วยังมีความบกพร่องในกรดอะมิโนจำเป็นบางชนิด เช่น ข้าว ขาดไลซีนและธรีโอนีน ข้าวสาลีขาดไลซีน ข้าวโพดขาดไลซีนและทริโตเฟน ส่วนถั่วเมล็ดแห้งแม้ว่าจะมีปริมาณโปรตีนสูงแต่มีระดับเมไธโอนีนต่ำอย่างใดก็ตามโปรตีนจากพืชยังมีความสำคัญ เพราะราคาถูกกว่าโปรตีนจากสัตว์และเป็นอาหารหลักของประชาชนในประเทศที่กำลังพัฒนาเพียงแต่ว่าต้องทำให้ประชาชนได้โปรตีนจากสัตว์เพิ่มขึ้นเพราะจะทำให้เพิ่มทั้งปริมาณและคุณภาพของโปรตีนที่รับประทานในแต่ละวัน
คนเราต้องการโปรตีนในแต่ละวันมากน้อยเพียงใดขึ้นกับปัจจัย ๒ ประการ คือ อาหารที่กินมีปริมาณ และคุณภาพของโปรตีนอย่างไรและตัวผู้กินอายุเท่าไรตั้งครรภ์หรือให้นมบุตรอยู่หรือเปล่า ตลอดจนมีอาการเจ็บป่วยอยู่หรือไม่ความต้องการของโปรตีนลดลงตามอายุเมื่อแรกเกิดเด็กต้องการโปรตีนวันละประมาณ ๒.๒ กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัมความต้องการดังกล่าวนี้ลดลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งตั้งแต่อายุ ๑๙ ปีขึ้นไป ต้องการโปรตีนเพียง ๐.๘ กรัมต่อน้ำหนักตัว ๑ กิโลกรัม ต่อวันที่เป็นเช่นนี้เพราะเด็กต้องการโปรตีนไปสร้างเนื้อเยื่อต่าง ๆ ในการเจริญเติบโตส่วนผู้ใหญ่แม้ว่าการ เจริญเติบโตหยุดแล้วแต่ยังต้องการโปรตีนไว้ซ่อมแซมส่วนต่าง ๆ ที่สึกหรอไปส่วนหญิงตั้งครรภ์ต้องการโปรตีนเพิ่มขึ้นอีกวันละ ๓๐ กรัม เพื่อนำไปใช้สำหรับแม่และลูกในครรภ์แม่ที่ให้นมลูกต้องกินโปรตีนเพิ่มอีกวันละ ๒๐ กรัม เพราะการสร้างน้ำนมต้องอาศัย โปรตีนจากอาหาร