Za występowanie struktury trzeciorzędowej odpowiedzialne są:
- mostki disiarczkowe,
- mostki solne,
- wiązania wodorowe,
- oddziaływania hydrofobowe.
Trzeciorzędowa struktura białka to ostateczny kształt przestrzenny cząsteczki białka. Powstaje w wyniku wzajemnych oddziaływań: mostków disiarczkowych, mostków solnych, wiązań wodorowych i oddziaływań hydrofobowych.
- mostki disiarczkowe – między co najmniej dwiema resztami cysteiny, która posiada grupy tiolowe SH,
- mostki solne – między resztami kwasu asparaginowego i glutaminowego z jednej strony a resztami lizyny, asparaginy i histydyny z drugiej strony,
- wiązania wodorowe – między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe, np. tlenem lub azotem,
- oddziaływania hydrofobowe – polega na łączeniu się grup hydrofobowych, umożliwiając ochronę przed cząsteczkami wody. Stabilizują strukturę trzeciorzędową i czwartorzędową białek.