Olbaltumvielas ir svarīgākā organisma sastāvdaļa, kas veic dažādas dzīvībai nepieciešamas funkcijas.
Olbaltumvielas vajadzīgas plastiskajiem procesiem, kas saistīti ar augšanu, attīstību, organisma šūnu un audu atjaunošanos, tās izpilda arī aizsargfunkcijas, ir fermentu un hormonu struktūrkomponenti.
Tās sastopamas cilvēka un dzīvnieku muskuļos, audos, nervu šķiedrās, smadzeņu šūnās, kā arī šūnsulā. Arī tik sīki mikroorganismi kā baktērijas ir veidotas no olbaltumvielām.