Se dice que una proteína está desnaturalizada cuando su estructura tridimensional (espacial) se ve alterada por algún motivo: calor, agentes químicos, etc…

Una proteína desnaturalizada tiene propiedades distintas de la misma proteína en estado nativo. Lo vemos por ejemplo cuando calentamos o freímos un huevo y comprobamos que la clara, que era líquida y transparente, se vuelve sólida y blanca. Esto ocurre a causa de la desnaturalización de la ovoalbúmina.

En otros casos, el calentamiento tiene como resultado que los tejidos se vuelven más blanditos. Por ejemplo al guisar carne el tejido conjuntivo formado por la proteína llamada colágeno se desnaturaliza dando gelatina, con lo que el resultado neto es una carne más comestible.

Como los enzimas son moléculas de naturaleza proteica, si queremos podemos desnaturalizarlos para que no actúen. Así, los sólidos suspendidos del zumo de naranja se depositan debido a la acción del enzima pectínesterasa, por lo que si se desea mantener el zumo turbio hay que inactivar el enzima calentándolo.