S100蛋白是一組鈣結合，可以溶解在pH7的飽和硫酸銨溶液里，故命名為s100蛋白，S代表可溶性，100代表硫酸銨的飽和度。不同的s100蛋白有類似的氨基酸結構，在氨基斷和羧基端均有疏水鍵，當鈣離子結合后發生構象改變，暴露出其與靶蛋白結合位點。S100-β蛋白可作為局部缺血性腦損傷的血清標記物，可以通過檢測S100可以評估顱腦損傷程度。
s100β中樞神經特異蛋白是由兩個同分異構的兩個亞單位（α，β）組成的同型二聚體或異型二聚體。細胞內絕大多數S100蛋白分子以同型二聚體的形成存在，此外還能形成S100A／S100B，S100A8／S100A9異型二聚體[3]，S100A82／S100A9三聚體以及S100A82／S100A92四聚體等，其聚合作用主要依賴于疏水作用力。研究發現，S100分子不含任何糖類、脂類和核酸成分。S100A0含有2個α亞基，S100A只含有1個β亞基，A100B由2個β亞基組成。不同的S100蛋白含有類似的氨基酸結構域，在氨基端和羧基端均含有疏水區，在每個亞基的羧基端均含有1個EF手型鈣離子結合區，當與鈣離子結合后，S100蛋白構象發生改變，暴露出其與靶蛋白的結合位點，進而通過與相應的靶蛋白作用發揮其生物學效應。Zn2+與S100的組氨酸殘基結合后可以誘導S100分子羧基端構象的改變，從而增加氨基末端鈣離子結合位點與鈣離子的親合力。
人類的S100的β基因有3個外顯子組成。第1個外顯子在5’端非轉錄區，第二和第三個外顯子分別編碼一個EF手型鈣離子結合區。其基因定位于染色體的21q22.2-21q22.3區域。此區的基因重復可引起Down's綜合征。
人類的S100的α基因定位于染色體的1q21區域。在腫瘤組織中此區的基因常常頻繁重組，從而引起S100基因表達的失控。在腫瘤晚期和發生腫瘤轉移時可見S100的異常表達。由于S100上述的特性，近年來發現在腫瘤組織，特別是神經外胚層起源的腫瘤組織中S100的異常表達，而且與疾病的分期和預后具有相關性。
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