蛋白质能量面理论（protein energy surface theory），理学-物理学-〔物理学与其他学科的交叉〕-分子生物物理学，运用以蛋白质构象为坐标的自由能泛函来刻画蛋白质物理性质的统计物理理论。对于自然进化的蛋白质分子，根据蛋白质内部相互作用和环境对其的作用，每个构象都对应着一个有效自由能，形成一个具有复杂结构的高维超曲面。通常条件下，高维能量面是对溶剂和溶质分子自由度进行平均的结果，具有一定的平均场理论特点。这是基于环境小分子运动的时间和空间尺度较小的性质。对于动力学问题，有必要注意理论的适用范围。根据研究需要，能量面也常常被投影到一个较低的维度。蛋白质分子体系的性质可以运用统计物理方法进行计算和分析，是统计物理方法应用的典型案例。不同于传统的化学动力学描述，能量面理论指出蛋白质分子具有数量巨大的微观状态，其动力学行为表现为在复杂高维能量面上的扩散运动。而传统化学动力学理论中的状态对应于能量面上与测量手段相关的具有特定宏观特征的区域。能量面理论为多样性实验现象及相应化学反应动力学过程提供了更为全面的图像。