蛋白质交互作用是指两种或以上的蛋白质结合的过程，通常旨在执行其生化功能。在细胞中，大量蛋白质元件组成分子机器，透过蛋白质交互作用执行细胞内多数重要的分子过程，如DNA复制。

蛋白质交互作用在绝大多数生化功能中扮演极重要的角色。例如，信号分子经由蛋白质交互作用，将细胞外部的信号传入内部。这个过程称为讯息传递，是许多生化功能的基础，也与许多疾病有关，包括癌症。

蛋白质亦可透过长时间的交互作用，形成部分的蛋白质复合体，负责携带另一个蛋白质，例如从细胞质至细胞核，或反之，如核孔核转运蛋白的情形；或借由短暂的交互作用修饰另一个蛋白质，例如负责将磷酸盐转移到目标蛋白上的蛋白激酶。蛋白质经修饰后也可能改变其蛋白质交互作用，例如有些SH2结构域的蛋白质只与其他被氨基酸酪胺酸磷酸化的蛋白质结合，溴结构域蛋白则专门辨别乙酰离胺酸。

蛋白质交互作用广泛参与了生物化学、量子化学、分子动力学、讯息传递等代谢或遗传学/表观遗传学图论。事实上，它是所有活体细胞中整个交互作用组学系统的核心。近来，蛋白质交互作用也被应用于纳米生物科技的研究领域。

蛋白质交互作用主宰了活体细胞内几乎所有的生化反应。透过研究这些交互作用，人们可以更深入了解疾病，进而成为新治疗方法的基础。