编码蛋白质，决定蛋白质分子一级结构的一段核苷酸顺序。一种结构基因对应于一种蛋白质分子。结构基因的表达受到精确的时间-空间程序的调控，并不是所有的结构基因在所有细胞中都同时表达的。结构基因发生突变时，往往使相应的蛋白质分子结构发生改变，从而改变或丧失原有功能并导致异常。例如，一个决定人的血红蛋白的结构基因突变时，可能造成遗传性贫血症。