Ključna razlika med homodimerjem in heterodimerjem je, da je homodimer protein, sestavljen iz dveh enakih proteinov, medtem ko je heterodimer protein, narejen iz dveh različnih proteinov.
Beljakovine so biomolekula, sestavljena iz aminokislinskih verig. Beljakovinski dimer je kvaternarna beljakovinska struktura, ki nastane iz združitve dveh beljakovinskih monomerov ali dveh aminokislinskih verig. Na splošno se med seboj vežejo z nekovalentnimi vezmi. Beljakovinski dimeri so bodisi homodimeri bodisi heterodimeri. Homodimer ima dva enaka proteina, ki sta nekovalentno vezana. Heterodimer ima dve različni beljakovini, povezani med seboj. Ta interakcija beljakovinskega dimera je pomembna pri regulaciji in katalizi.