Imaginea alfa helixurilor mioglobinei, a cărei structură a fost determinată de către Max Perutz și Sir John Cowdery Kendrew în 1958 folosind cristalografia cu raze X

Structura secundară se referă la forma și la lungimea lanțurilor polipeptidice, proprietăți induse de legăturile de hidrogen. Cele mai întîlnite tipuri de structura secundară sunt alpha helixul și lanțurile beta. Elicea alpha se formează prin rotația unui lanț polipeptidic în jurul propriei axe

Alte helix-uri cum ar fi helixul 310 și helixul π sunt, din punct de vedere energetic, favorabile formării legăturilor de hidrogen, dar sunt rareori observat în proteinele naturale exceptînd părțile terminale ale helixului α în timpul formării scheletului proteic (de obicei centrul helixului). Aminoacizii au un comportament diferit vis-a-vis de posibilitatea formării structurii secundare. Prolina și glicina sunt cunoscuți ca așa numiții "helix breakers" (spărgători de helix), deoarece afectează configurația scheletului proteic; ambii aminoacizi au abilități conformaționale neobișnuite și de regulă se găsesc în colțurile scheletului proteic.