Klíčovým rozdílem mezi homodimerem a heterodimerem je, že homodimer je protein vyrobený ze dvou identických proteinů, zatímco heterodimer je protein vyrobený ze dvou různých proteinů.
Protein je biomolekula složená z aminokyselinových řetězců. Dimér proteinu je kvartérní proteinová struktura vytvořená spojením dvou proteinových monomerů nebo dvou aminokyselinových řetězců. Obecně se navzájem vážou nekovalentními vazbami. Dimery proteinů jsou buď homodimery nebo heterodimery. Homodimer má dva identické proteiny, které jsou nekovalentně vázány. Heterodimer má dva různé proteiny spojené dohromady. Tato interakce proteinového dimeru je důležitá při regulaci a katalýze.