La predicción de la estructura de las proteínas es la predicción o cálculo de la estructura tridimensional de una proteína desde su secuencia de aminoácidos, es decir, la predicción de sus estructuras secundaria y terciaria desde su estructura primaria. La predicción de la estructura es fundamentalmente diferente del problema inverso del diseño de proteínas. Es uno de los principales objetivos de la bioinformática y de la química teórica, y altamente importante en medicina (en diseño de fármacos, por ejemplo) y biotecnología (en el diseño de nuevas enzimas, por ejemplo).

Existen dos estrategias básicas para aproximarse a la predicción de la estructura: la predicción de novo, en la que se suelen utilizar métodos estocásticos; y la predicción por comparación, en la que se recurre a una biblioteca de estructuras previamente conocidas.

Cada dos años se evalúa el rendimiento de los métodos actuales en el experimento CASP (Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction, Evaluación Crítica de Técnicas para la Predicción de la Estructura de las Proteínas).En julio de 2021 DeepMind y EMBL (Laboratorio Europeo de Biología Molecular), publican la predicción más de 350 000 estructuras tridimensionales de proteínas.^[1]​^[2]​