Большинство белков денатурирует при нагревании их растворов выше 50–60°С. Наиболее характерным признаком денатурации является резкое снижение или полная потеря белком его биологической активности (каталитической, антигенной или гормональной). При непродолжительном действии и быстром удалении денатурирующих агентов возможна ренатурация белка с полным восстановлением исходной трехмерной структуры и нативных свойств его молекулы, включая биологическую активность.
В подавляющем большинстве случаев денатурация негативные процесс для организма, т.к. выполняющие важнейшие и разнообразнейшие функции в организме белки теряют присущие им свойства, что ведет к остановке процессов жизнедеятельности и гибели организма.
Говорить о положительной роли денатурации собственных белков организма можно в случае критической нехватки незаменимой аминокислоты для формирования жизненно важного фермента, тогда разрушая находящие в избытке белки, организм извлекает из них нужную аминокислоту и использует.
Повышение температуры тела организма при воспалениях в некоторых случаях приводит к денатурации ряда бактериальных белков, что может вести к гибели последних.
Денатурированные белки легче усваиваются организмом, поэтому одной из целей термической обработки пищевых продуктов является денатурация белков.
Для практических целей иногда используют процесс денатурации в «мягких» условиях, например при получении ферментов или других биологически активных белковых препаратов в условиях низких температур в присутствии солей и при соответствующем значении рН . При лиофилизации белков (высушивание в вакууме путем возгонки влаги из замороженного состояния) для предотвращения денатурации часто пользуются химическими веществами (простые сахара, глицерин, органические анионы).