As estruturas supersecundárias são grupos de elementos de estrutura primária que recebem essa denominação por comumente não ocorrerem nas proteínas.

A forma mais comum de estrutura supersecundária é o motivo beta alfa beta, em que as hélices acondicionam-se umas contra as outras, realizando uma interação entre as cadeias laterais que resulta em encaixe perfeito.

O motivo grampo beta, que consiste em uma folha beta antiparalela, é uma estrutura comum, formada por segmentos sucessivos de uma cadeia polipeptídica, que se conecta por voltas reversas relativamente firmes.

O motivo de chave grega recebe esse nome pela semelhança com um desenho ornamental grego, onde o dobramento da folha beta confere estabilidade à conformação espiral enrolada da alfa-queratina.

Os grupos de motivos se combinam e formam uma estrutura secundária de domínio.