タンパク質はアミノ酸が数十から数百個つながって出来ている。アミノ酸の並び順（配列）は生物の遺伝子（DNA）によって厳密に決まっている。 遺伝子によって決められたアミノ酸の並び順に従ってタンパク質はきちんと決まった形となり、ある決まった仕事（触媒作用、運搬作用等）をするようになる。 DNAの並び順を人工的に遺伝子工学によって変えて、変えた遺伝子を大腸菌等の生物のなかで働かせると、人工的に変異したタンパク質が作られることになる。 こうして作られた人工的変異型タンパク質を調べる学門がタンパク質工学である。タンパク質の構造形成原理、機能発現原理、生物細胞内での役割の研究等に利用されている。