Quá trình tự lắp ráp phân tử làm cơ sở cho việc xây dựng các cụm đại phân tử sinh học và các chất ngưng tụ phân tử sinh học trong cơ thể sống, vì vậy rất quan trọng đối với chức năng của tế bào, thể hiện trong quá trình tự lắp ráp lipid để hình thành màng, quá trình hình thành DNA xoắn kép thông qua liên kết hydro của các sợi riêng lẻ và quá trình lắp ráp của các protein để tạo thành cấu trúc bậc 4 . Protein gấp khúc không chính xác, sau khi tự lắp ráp phân tử sẽ trở thành các sợi amyloid không hòa tan. Đây là nguyên nhân gây ra các bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến prion truyền nhiễm. Sự tự lắp ráp phân tử của các cấu trúc kích thước nano đóng vai trò trong sự phát triển của các cấu trúc lamellae β-keratin/ setae/spatulae, giúp tắc kè có khả năng leo tường, bám vào trần nhà và vị trí đá nhô ra ngoài.[12][13]

Protein multimer

Sau khi dịch mã từ gen để tạo thành nhiều protein, nhiều bản sao polypeptide hình thành. Các bản sao này tự lắp ráp để tạo thành cấu trúc gọi là multimer.[14] Các gen mã hóa polypeptide tạo multimer rất phổ biến. Khi một multimer được hình thành từ các polypeptide do hai alen đột biến khác nhau của một gen cụ thể tạo ra, thì multimer hỗn hợp có thể biểu hiện hoạt động chức năng cao hơn so với các multimer không trộn lẫn được tạo thành từ mỗi thể đột biến. Trong trường hợp như vậy, hiện tượng này được gọi là tương tác bổ trợ.[15]