Denatürasyon kelimesi, protein veya nükleik asitlerin doğal yapısında mevcut olan sekonder, tersiyer ve kuaterner yapılarının bazı fiziksel (yüksek sıcaklık, radyasyon) ve kimyasal (kuvvetli asit veya baz, organik çözücüler (alkol, kloroform vb.), yoğun inorganik tuz çözeltisi) dış etkilerle bozularak primer yapılarına dönüşmeleri süreci anlamına gelir.
Canlı bir hücredeki proteinlerin denatüre olması, hücresel aktivitelerde bozulma ve belki de hücrenin ölümüyle sonuçlanır.