Ključna razlika između homodimera i heterodimera je u tome što je homodimer protein napravljen od dva identična proteina, dok je heterodimer protein napravljen od dva različita proteina.
Protein je biomolekula sastavljena od aminokiselinskih lanaca. Proteinski dimer je kvaternarna proteinska struktura nastala od spajanja dvaju proteinskih monomera ili dva aminokiselinska lanca. Općenito se međusobno vežu nekovalentnim vezama. Dimenzori proteina su ili homodimeri ili heterodimeri. Homodimer ima dva identična proteina koja su nekovalentno vezana. Heterodimer ima dva različita proteina povezana zajedno. Ova interakcija dimera proteina važna je u regulaciji i katalizi.