Metalljonerna är ofta avgörande för proteinernas funktion. Metallproteiner kan fungera som enzymer (t.ex. kolsyraanhydras, som innehåller zink, och cytokromer, som innehåller järn), transportproteiner (t.ex transferrin, som innehåller järn) eller reglerare vid genavläsning. Vissa metallproteiner är genom sin metall färgade. Uppemot en tredjedel av alla kända proteiner är metallproteiner.