Las proteínas conjugadas o heteroproteínas están formadas por cadenas de péptidos unidas a otro tipo de compuestos que reciben el nombre de grupo prostético. Si el grupo prostético es un glúcido, la heteroproteína se denomina glucoproteína; si es una sustancia lipídica recibe el nombre de lipoproteína. Según el tipo de compuesto que se une a la proteína, podemos distinguir varios tipos de heteroproteínas. Por ejemplo:
Presentan ácido fosfórico y son de carácter ácido. Muchas enzimas pueden estar fosforiladas, de manera transitoria, para la regulación de su actividad. Otras proteínas están fosforiladas de manera permanente, como es el caso de las caseínas (alfa, beta y kappa).
Se caracterizan porque la fracción no proteica presenta coloración debido a la presencia de metales. Destacan los pigmentos respiratorios (hemoglobina), almacenes de oxígeno (mioglobina), proteínas que intervienen en la transferencia de electrones (citocromos, flavoproteínas), pigmentos visuales (rodopsina, iodopsina). La definición de cromoproteína no hace referencia al compuesto al que está unida la proteína, por lo que una proteína también puede pertenecer a otro grupo de heteroproteína. Es el caso de la hemoglobina, que es una cromoproteína a la vez que una hemoproteína (cada cadena polipeptídica tiene unido un grupo hemo, que da color rojo a la proteína).