翻译后修饰是指蛋白质在翻译后的化学修饰。对于大部分的蛋白质来说，这是蛋白质生物合成的较后步骤。

前体蛋白是没有活性的，常常要进行一个系列的翻译后加工，才能成为具有功能的成熟蛋白。加工的类型是多种多样的，一般分为以下几种：N-端fMet或Met的切除、二硫键的形成、化学修饰和剪切。当合成蛋白质时，20种不同的氨基酸会组合成为蛋白质。蛋白质的翻译后蛋白质其他的生物化学官能团（如醋酸盐、磷酸盐、不同的脂类及碳水化合物）会附在蛋白质上从而改变蛋白质的化学性质，或是造成结构的改变（如建立双硫键），来扩阔蛋白质的功能。

再者，酶可以从蛋白质的N末端移除氨基酸，或从中间将肽链剪开。举例来说，胰岛素是肽的激素，它会在建立双硫键后被剪开两次，并在链的中间移走多肽前体，而形成的蛋白质包含了两条以双硫键连接的多肽链。

其他修饰，就像磷酸化，是控制蛋白质活动机制的一部份。蛋白质活动可以是令酶活性化或钝化。

翻译后修饰包括以下加入官能团的反应：

乙酰化——通常于蛋白质的N末端加入乙酰。

烷基化——加入如甲基或乙基等烷基。

甲基化——烷基化中常见的一种，在赖氨酸、精氨酸等的侧链氨基上加入甲基。

生物素化——用生物素附加物令保存的赖氨酸酰化。

谷氨酸化——在谷氨酸与导管素及其他蛋白质之间建立共价键。

甘氨酸化——在一个至超过40种甘氨酸与导管素的C末端建立共价键。

糖化——将糖基加入天冬酰胺、羟赖氨酸、丝氨酸或苏氨酸，形成糖蛋白。

异戊二烯化——加入如法呢醇及四异戊二烯等异戊二烯。

硫辛酸化——附着硫辛酸的功能性。

磷酸泛酰巯基乙胺基化——像在脂肪酸、聚酮、非核糖体肽链及白氨酸的生物合成中，从乙酰辅酶A加入4'磷酸泛酰巯基乙胺基。

磷酸化——加入磷酸根至丝氨酸、酪氨酸、苏氨酸或组氨酸。

硫酸化——将硫酸根加入至酪氨酸，硒化C末端酰胺化。

干扰素激活基因化——与干扰素激活基因15（ISG15）蛋白质建立共价键。 小泛素相关修饰化——与小泛素相关修饰子蛋白建立共价键。 泛素化——与泛素建立共价键。

瓜氨化——将精氨酸转为瓜氨酸。 脱氨化——将谷氨酰胺转为谷氨酸或将天冬酰胺转为天冬氨酸。 结构改变双硫键——与两个半胱氨酸的氨基酸建立共价键。 分解蛋白质——将蛋白质的肽键剪开。