引起蛋白質變性的原因可分為物理和化學因素兩類。物理因素可以是加熱、加壓、脫水、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波的作用等；化學因素有強酸、強堿、尿素、重金屬鹽、十二烷基磺酸鈉（SDS）等。在臨床醫學上，變性因素常被應用于消毒及滅菌。反之，注意防止蛋白質變性就能有效地保存蛋白質制劑。蛋白質的變性很復雜，要判斷變性是物理變化還是化學變化，要視具體情況而定。如果有化學鍵的斷裂和生成就是化學變化；如果沒有化學鍵的斷裂和生成就是物理變化。
重金屬鹽使蛋白質變性，是因為重金屬陽離子可以和蛋白質中游離的羧基形成不溶性的鹽，在變性過程中有化學鍵的斷裂和生成，因此是一個化學變化。
強酸、強堿使蛋白質變性，是因為強酸、強堿可以使蛋白質中的氫鍵斷裂。也可以和游離的氨基或羧基形成鹽，在變化過程中也有化學鍵的斷裂和生成，因此，可以看作是一個化學變化。
尿素、乙醇、丙酮等，它們可以提供自己的羥基或羰基上的氫或氧去形成氫鍵，從而破壞了蛋白質中原有的氫鍵，使蛋白質變性。但氫鍵不是化學鍵，因此在變化過程中沒有化學鍵的斷裂和生成，所以是一個物理變化。
加熱、紫外線照射、劇烈振蕩等物理方法使蛋白質變性，主要是破壞蛋白質分子中的氫鍵，在變化過程中也沒有化學鍵的斷裂和生成，沒有新物質生成，因此是物理變化。否則，雞蛋煮熟后就不是蛋白質了。而我們知道，熟雞蛋依然有營養價值，其中的蛋白質反而更易為人體消化系統所分解吸收。
