Két vagy több aminosav egyesülését képviselik az eredeti és a peptidek közötti kapcsolaton keresztül. Termékekben és fehérjékben ezek a kötések összefüggenek a peptidkötésekkel, valamint a karboxilcsoport és egy másik aminocsoportjának reakciójával, egy vízmolekula eliminációjával.
A peptid- kötés (-CO-NH-) általában képviseli, mint egy egyszeres kötés. Anélkül azonban számos olyan jellemzővel rendelkezik, amelyek kettős kötésként közelítenek. Mivel a nitrogén kevésbé elektronegatív, mint az oxigén, a CO kötés 60% kettős kötésű, míg a CN kötés 40%. Ezért a peptidkötés CO és NC kötéseinek közbenső jellemzői vannak az egyszeres és a kettős kötés között. Valójában a CO és CN kötésekben mért interatomikus távolságok közvetítői az egyes kapcsolatok és a kettős kötés között. Ezt az atomelrendezést a rezonancia stabilizáljaúgy, hogy a peptidkötés kialakulásában részt vevő hat atom ugyanabban a síkban helyezkedik el.
A rezonancia másik fontos következménye, hogy növeli a peptidkötés polaritását és létrehoz egy dipólus momentumot (a fenti táblázat jobb oldali ábrája). Emiatt minden peptidkötés két hidrogénkötésben vehet részt. Az egyik közülük, az -NH-csoport működik, mint egy hidrogén- donor és a másik, a -CO- csoport működik, mint egy hidrogén-receptor. Ez a tulajdonság jelentősen hozzájárul a fehérjék háromdimenziós hajtogatásához, amint később látni fogjuk.
A kettős kötés részleges jellege megakadályozza a peptidkötésben lévő C és N atomokat összekötő kötés szabad forgását. A kettős kötés ezen merevsége korlátozza a peptidek konformációs lehetőségeit. Kétféle konfiguráció lehetséges:
- Cisz konfiguráció: a két Ca a kettős kötés ugyanazon oldalán található.
- Transzkonfiguráció: a két Ca a kettős kötés különböző oldalán helyezkedik el.
Meg kell jegyezni, hogy általában a peptidkötés egyetlen kötésként jelenik meg. Mindenesetre számos olyan jellemzővel rendelkezik, amelyek közelítik a kettős kötéshez. Ezért a szakemberek általában megemlítik, hogy a peptidkötés olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek félúton helyezik el az egyszeres és a kettős kötés között.