Kľúčovým rozdielom medzi homodimérom a heterodimérom je, že homodimérom je proteín vyrobený z dvoch identických proteínov, zatiaľ čo heterodimér je proteín vyrobený z dvoch rôznych proteínov.
Proteín je biomolekula zložená z aminokyselinových reťazcov. Dimér proteínu je kvartérna štruktúra proteínu tvorená spojením dvoch proteínových monomérov alebo dvoch aminokyselinových reťazcov. Spravidla sa navzájom viažu nekovalentnými väzbami. Diméry proteínov sú buď homodiméry alebo heterodiméry. Homodimér má dva identické proteíny, ktoré sú nekovalentne viazané. Heterodimér má dva rôzne proteíny spojené dohromady. Táto interakcia proteínového diméru je dôležitá pri regulácii a katalýze.