Peptidne vezi so vrsta kovalentne vezi, ki jo najdemo le znotraj beljakovinskih molekul. Te vezi združujejo aminokisline skupaj, da ustvarijo peptidne verige, ki se nato združijo, da tvorijo beljakovine. Kovalentne vezi nastanejo, ko en atom znotraj molekule deli en, dva ali tri elektrone z atomom iz druge molekule. Te vrste vezi so močne in jih je težko prekiniti.
Vse beljakovine so narejene iz verig aminokislin, ki se med seboj povezujejo na zelo specifičen način. Večina aminokislin ima eno samo karboksilno skupino (-COOH) na eni strani in amino skupino (-NH2) na drugi strani. Sosednje aminokisline lahko tvorijo peptidno vez, ko se karboksilna skupina ene kisline združi z amino skupino druge.
Ko med aminokislinami nastanejo peptidne vezi, se izgubi molekula vode. Ta vrsta reakcije se imenuje kondenzacijska reakcija. Molekula vode (H2O) nastane z izgubo hidroksila (-OH) iz karboksilne skupine in atoma vodika (H) iz amino skupine. Dejstvo, da se vse aminokisline na ta način vežejo skupaj, je eden od dejavnikov, ki določajo obliko proteina, ki nastane.
Posamezne peptidne vezi se pojavijo med vsakim parom aminokislin. Beljakovine imenujemo tudi polipeptidi, saj so pogosto sestavljeni iz desetin in celo sto aminokislin, ki so združene v peptidne verige. To pomeni, da beljakovine vsebujejo veliko peptidnih vezi.
Za prekinitev peptidne vezi se mora zgoditi reakcija hidrolize – nasprotna reakcija kondenzacije. Reakcije hidrolize potekajo pri cepljenju beljakovin v peptidne verige ali peptidov na posamezne aminokisline. Pri hidrolizi se peptidni vezi doda molekula vode, zaradi česar se voda razcepi. Hidroksilna skupina (-OH) se veže na karboksilno skupino ene aminokisline, vodikov atom (H) pa na amino skupino druge.
Peptidne vezi so izjemno stabilne, kar pomeni, da jih je težko prekiniti. To je še posebej pomembno za beljakovine, saj imajo ključno vlogo v večini življenjskih oblik. Na primer, beljakovine, imenovane encimi, nadzorujejo skoraj vse kemične reakcije v živih bitjih. Tudi oblika beljakovin je ključnega pomena za to, kako dobro ta beljakovina deluje. Vrstni red aminokislin, ki sestavljajo beljakovine, kot tudi moč peptidnih vezi sta dejavnika pri določanju in ohranjanju oblike vsake posamezne vrste beljakovin.