肽链，是由许多氨基酸残基通过肽键结合而成的链状结构。
肽是小分子蛋白质水解产物。在生物体内，蛋白质通过加水分解后形成肽及氨基酸。肽链长短不一，由几个氨基酸残基到几十个不等，由pH值、温度、离子强度等条件引起的生物反应中肽链的性质不同，如易溶于水、不易溶、需要特殊条件才能溶解等。
肽链的结构影响着蛋白质的稳定性、生物活性。肽链中含有的多种普通氨基酸组成了蛋白质的基本结构单位，其排异、识别、结合等特性决定了生物分子间合成、运输、信息传导等基本过程，是生命活动的基础。
目前已有学者将肽链应用于许多领域，如药物开发、生物工程、肽酶仿真、生物修饰、组学研究、化妆品、保健品等。近年来，肽链作为一个新兴的研究领域，越来越受到研究人员的重视。
