一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基縮水形成的共價鍵，稱為肽鍵。在蛋白質分子中，氨基酸之間以肽鍵連接起來，形成肽鏈。
最簡單的肽由兩個氨基酸組成，稱為二肽。含有三個氨基酸的肽稱為三肽，以此類推。肽鏈中的氨基酸由于形成肽鍵時脫水，已不是完整的氨基酸，所以稱為殘基。肽的命名是根據組成肽的氨基酸殘基來確定的。一般從肽的氨基端開始，稱為某氨酰某氨酰…某氨基酸。肽的書寫也是從氨基端開始：
H2N-Ala-Tyr-Gly-COOH
肽鏈的英文名稱也是連續書寫的，上面的三肽寫作“Alanyltyrosylglycine”。所以，一條長長的肽鏈，就會有一個長長的名字。據說，肌聯蛋白含有25000多個氨基酸，其化學名是最長的英文單詞，有189,819個字母，讀一遍要用3個半小時。
肽鍵中的原子由于可產生共振而表現出較高的穩定性。在肽鍵中C-N單鍵具有約40％雙鍵性質，而C=O雙鍵具有40％單鍵性質。這樣就產生兩個重要結果：第一，肽鍵的亞氨基在pH0-14的范圍內沒有明顯的解離和質子化的傾向；第二，肽鍵中的C-N單鍵不能自由旋轉，使蛋白質能折疊成各種三維構象。
肽鍵的共振式
除了蛋白質部分水解可以產生各種簡單的多肽以外，自然界中還有長短不等的小肽，它們具有特殊的生理功能。動植物細胞中含有一種三肽，稱為谷胱甘肽，即δ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。其中的“δ-”表示谷氨酸是用側鏈的羧基與半胱氨酸形成肽鍵。因為這些小肽的合成是用專門的酶合成的，所以會有非標準肽鍵，也可以含有特殊氨基酸。
谷胱甘肽
谷胱甘肽含有巰基，用GSH表示，稱為還原型谷胱甘肽。兩個還原型谷胱甘肽被氧后會通過二硫鍵連接到一起，稱為氧化型谷胱甘肽（GSSG）。谷胱甘肽在體內的氧化還原過程中起作用，是一種重要的抗氧化劑。谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathioneperoxidase）清除過氧化物的過程中就要用到GSH。
谷胱甘肽過氧化物酶
腦啡肽是天然止痛劑。肌肉中的肌肽可作為肌肉中的緩沖劑，緩沖肌肉產生的乳酸對pH的影響。一種抗生素叫做短桿菌酪肽，由12種氨基酸組成，許多激素也是多肽，如催產素、加壓素、舒緩激肽等。
小肽的物理性質與氨基酸類似，也是離子晶體，在水溶液中以偶極離子存在。肽鍵的亞氨基不解離，所以肽的酸堿性取決于末端氨基、羧基和側鏈基團。肽的滴定曲線和氨基酸的相似，等電點也可以根據它的各個基團pK值確定。
肽的化學性質和氨基酸相似，但有一些與肽鍵相關的反應是氨基酸所沒有的，如雙縮脲反應。一般含有兩個或兩個以上肽鍵的化合物都能與CuSO4堿性溶液發生反應，生成紫紅色或藍紫色的復合物。這個反應并不需要雙縮脲，這樣命名是因為雙縮脲的結構與肽鍵類似，也可以發生類似反應。這個反應可以用來測定蛋白質含量。
雙縮脲，由兩分子尿素縮合而成
