為了有的放矢地開發輔助蛋白質復性的技術，研究工作者紛紛開展了對蛋白質折疊機制的探討。有兩種不同的假設：一種假設認為，肽鏈中的局部肽段先形成一些構象單元，如α螺旋、β折疊、β轉角等二級結構，然后再由二級結構單元的組合、排列，形成蛋白質三級結構；另一種假設認為，首先是由肽鏈內部的疏水相互作用導致一個塌陷過程，然后經逐步調整，形成不同層次的結構。盡管是不同的假設，但很多學者都認為有一個所謂‘熔球態’的中間狀態。在熔球態中，蛋白質的二級結構已基本形成，其整體空間結構也初具規模。此后，分子立體結構再做一些局部調整，最終形成正確的立體結構[2]。總之，蛋白質折疊的具體步驟可用下式描述：
U→I→N
↓
A
即伸展態U經過早期變化成為中間體I，然后由中間體過渡到最后的天然態N。但是從中間體折疊為天然態的同時，另有一條旁路，即中間體相互聚集為凝聚物A(包涵體)。在折疊反應中，從伸展態到中間體的形成是非常快速的，一般在毫秒范圍內完成，但從中間體轉變為天然態的過程比較緩慢，是反應的限速步驟。當溶液中離子強度或變性劑濃度很低，又無其它輔助手段存在時，聚集趨勢占主導地位，導致蛋白質的自發復性效率極低。
一般認為，蛋白質在復性過程中，涉及兩種疏水相互作用，一是分子內的疏水相互作用，二是部分折疊的肽鏈分子間的疏水相互作用。前者促使蛋白質正確折疊，后者導致蛋白質聚集而無活性，兩者互相競爭，影響蛋白質復性收率[3]。因此，在復性過程中，抑制肽鏈間的疏水相互作用以防止聚集，是提高復性收率的關鍵。