二硫鍵，也稱爲disulfide bond，是連接不同肽鏈或同一肽鏈中兩個不同半胱氨酸殘基的巰基的化學鍵。
二硫鍵是一種比較穩定的共價鍵，在蛋白質分子中起着穩定肽鏈空間結構的作用。二硫鍵的數量越多，蛋白質分子對抗外界因素影響的穩定性就越大。二硫鍵在蛋白質的立體結構形成上起着重要的作用，有助於蛋白質的正確摺疊和高級結構的形成與維持。
二硫鍵可以通過兩個半胱氨酸巰基的氧化反應形成，也容易在還原性環境下斷裂並再次氧化重新形成，因此它是一種動態變化的化學鍵。這種鍵的形成迫使同一或不同肽鏈的不同區域的氨基酸殘基靠近，促使肽鏈迅速摺疊並形成穩定的空間拓撲結構。二硫鍵的存在使得蛋白質能夠維持其特定的三維結構和生物學功能。