超分子材料在生物系统中的重要作用激发了化学家们付出广泛的努力，寻找用于生物医学应用和基础研究的人工类似物。与共价聚合物相反，超分子材料具有高度动态、可逆甚至瞬态，从而产生刺激响应性和适应性特性。

肽的工程自组装是形成模仿高度有序蛋白质结构和生物活性的生物材料不可或缺的一部分。特别是，短肽能够作为形成纳米纤维的天然蛋白质的合成类似物。在生物学上，氨基酸与多肽的共价组装由细胞机械核糖体通过催化缩合反应完成，从而产生区域异构酰胺键。

在化学上，20种典型氨基酸的组合缩合允许高度多样化的结构和功能景观。原则上，二肽库有 400 种不同的变体，这个数字增加到3万为五肽。合成肽具有在蛋白质中观察到的生物相容性、生物降解性和化学多样性;然而，它们更加稳定和坚固。

肽自组装在不同维度上创造了广泛的纳米级和中尺度结构。微米长高纵横比纳米结构的纠缠导致原纤维网络的宏观组装，并最终触发水凝胶。机械性能、生物活性和生物亲和力赋予了超分子肽材料的优势。