存在於各種天然蛋白質中的一種特定的瓦楞狀立體結構，又稱β－片層。如果把毛髮等不溶性蛋白質在熱水中浸泡，並用力拉伸，就可發現這些物質的結構是β－折疊層。蠶絲的絲心蛋白在天然狀態下也有同樣的結構。在大多數情況下，β－折疊層是兩條或兩條以上肽鏈並列在一起，彼此以氫鍵連接構成的層狀結構（圖1）。層狀結構中的肽鏈彼此間或平行排列（N端同處一側），或反平行排列（N端分處兩側），分別構成平行和反平行β－折疊層。平行和反平行折疊層折疊程度稍有差異，如第1氨基酸殘基的α－碳碳原子與順序上第3氨基酸殘基的α－碳原子的距離，在平行β－折疊層中為6.5埃，在反平行β－折疊層中是7.0埃（圖2）。
60年代以來，球狀蛋白質的晶體結構被陸續解出，發現許多蛋白質中都有β-折疊層，平行的和反平行的都有。有時候許多段肽鏈排列成一大片，正、反平行的β－折疊層也可交錯在一起排列，構成“扭轉折疊層”。在多數蛋白質中，β－折疊層與α－螺旋是並存的，但也有個別蛋白質如免疫球蛋白 IgG的分子中隻存在β－折疊層和無特定結構的部分。