Galvenā atšķirība starp homodimēru un heterodimēru ir tā, ka homodimērs ir olbaltumviela, kas izgatavota no diviem identiskiem proteīniem, bet heterodimērs ir olbaltumviela, kas izgatavota no diviem dažādiem proteīniem.
Olbaltumvielas ir biomolekula, kas sastāv no aminoskābju ķēdēm. Olbaltumvielu dimērs ir ceturtā proteīna struktūra, kas veidojas, savienojoties diviem olbaltumvielu monomēriem vai divām aminoskābju ķēdēm. Parasti tie savstarpēji saistās ar nekovalentām saitēm. Olbaltumvielu dimēri ir vai nu homodimēri, vai heterodimēri. Homodimērā ir divi identiski proteīni, kas nav kovalenti saistīti. Heterodimēram ir savienoti divi dažādi proteīni. Šī olbaltumvielu dimēra mijiedarbība ir svarīga regulācijā un katalīzē.