一般鱼肉含有约15%～22%的粗蛋白质，虾、蟹类与鱼类大致相同，贝类含量较低为8%～15%，鱼类和虾、蟹类的蛋白质含量与牛肉、半肥瘦的猪肉、羊肉相近，不同的是脂肪、碳水化合物含量低。因此水产品是一种高蛋白、低脂肪和低热量食物。

鱼贝类肌肉蛋白质大致分为肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和肌基质蛋白三大部分；也可根据其对不同溶剂的溶解性而分为水溶性蛋白、盐溶性蛋白、不溶性蛋白。

（一）肌原纤维蛋白： 

肌原纤维蛋白由肌球蛋白、肌动蛋白以及称为调节蛋白的原肌球蛋白与肌钙蛋白所组成。

与畜肉相比，鱼肉肌球蛋白的最大特征是对热非常不稳定，易变性，即热稳定性差

另一特征是鱼肉鲜度降低或冷冻后，肌球蛋白就会变性，即冷稳定性差

肌球蛋白分子由重链与轻链两个部分所组成，每一肌球蛋白分子上有2根或3根（白色肉为3根，暗色肉为2根）相对分子质量不同的轻链。将从肌肉制备的肌原纤维用SDSPAG（十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺）凝胶电泳进行分离测定，可以看到按相对分子质量大小次序排列的肌原纤维蛋白组分的电泳谱。

（二） 肌浆蛋白

肌浆蛋白是存在于肌肉细胞肌浆中的水溶性（或稀盐类溶液中可溶的）各种蛋白的总称，种类复杂，其中很多是与代谢有关的酶蛋白。现时常利用一些如乳酸脱氢酶、磷酸果糖激酶、醛缩酶等同工酶的种类特异性，来进行鱼种或原料鱼的种类鉴定。在低温储藏和加热处理中，较肌蛋白稳定，热凝温度较高。

此外，色素蛋白的肌红蛋白亦存在于肌浆中。运动性强的洄游性鱼类和海兽等暗色肌或红色肌中的肌红蛋白含量高，是区分暗色肌与白色肌（普通肌）的主要标志。

（三） 基质蛋白

基质蛋白包括胶原蛋白和弹性蛋白，是构成结缔组织的主要成分。两者均不溶于水和盐类溶液。胶原是由多数原胶原分子组成的纤维状物质，当胶原纤维在水中加热至70℃以上温度时，构成原胶原分子的3条多肽链之间的交链结构被破坏而成为溶解于水的明胶。在肉类加热或鳞皮等熬胶的过程中，胶原被溶出的同时，肌肉结缔组织被破坏，使肌肉组织变得软烂和易于咀嚼。此外，在鱼肉细胞中还存在一种称为结缔蛋白的弹性蛋白，以及鲨鱼翅中存在的类弹性蛋白，都同样是与胶原近似的蛋白质。

鱼贝类蛋白质含有的必需氨基酸的种类、数量均一平衡。多数鱼类的氨基酸评价值（AAS）均为100，和猪肉、鸡肉、禽蛋相同，而高于牛肉和牛奶。但鲣、鲐、鱼师、鲆、鲽等部分鱼类以及部分虾、蟹、贝类的氨基酸评价值低于100，约在76～95的范围。它们的第一限制氨基酸大多是含硫氨基酸，少数是缬氨酸，鱼类蛋白质的赖氨酸含量特别高。因此，对于米、面粉等第一限制氨基酸为赖氨酸的食品，可以通过互补作用，有效地改善食物蛋白的营养

此外，鱼类蛋白质的消化率达97%～99％，和蛋、奶相同，而高于畜产肉类。鱼肉基质蛋白质中8种必需氨基酸含量相对较少，缺少色氨酸、胱氨酸等，是一种不完全蛋白质。