Naturalnie występujące lub wywołane eksperymentalnie zastąpienie jednego lub więcej aminokwasów w białku innym. Jeśli podstawiony zostanie funkcjonalnie równoważny aminokwas, białko może zachować aktywność typu dzikiego. Substytucja może również osłabić lub wyeliminować funkcję białka. Substytucja indukowana eksperymentalnie jest często stosowana do badania aktywności enzymów i właściwości miejsc wiązania.