A desnaturação de proteínas pode ser tanto reversível quanto irreversível. No caso da desnaturação reversível, a proteína pode recuperar sua estrutura tridimensional e, consequentemente, sua função biológica quando as condições que causaram a desnaturação (como temperatura ou pH) são restauradas. Um exemplo clássico é a desnaturação de proteínas pelo calor, que pode ser revertida em algumas situações. Por outro lado, na desnaturação irreversível, a proteína perde permanentemente sua estrutura e função, como ocorre em processos de coagulação. Portanto, a reversibilidade depende das condições e do tipo de proteína envolvida.