významná delokalizace osamělého páru elektronů na atomu dusíku dává skupině parciální dvojnou vazbu. Částečná dvojná vazba činí amidovou skupinu rovinnou, vyskytující se buď v cis nebo trans izomerech. V rozloženém stavu proteinů mohou peptidové skupiny volně izomerizovat a přijímat oba izomery; ve složeném stavu je však v každé poloze přijat pouze jeden izomer (se vzácnými výjimkami). Trans forma je preferována převážně ve většině peptidových vazeb (zhruba poměr 1000: 1 v populacích trans:cis). Nicméně, X-Pro peptidové skupiny mají tendenci mít zhruba 30:1 poměr, pravděpodobně proto, že symetrie mezi C α {\displaystyle \mathrm {C^{\alpha }} }

a C δ {\displaystyle \mathrm {C^{\delta }} }

atomy prolin je cis a trans izomerů téměř stejnou energii (viz obrázek níže).

Isomerace X-pro peptidové vazby. Cis a trans izomery jsou zcela vlevo a zcela vpravo, resp, oddělené přechodovými stavy.

úhel vzepětí spojené s peptidové skupiny (definované čtyři atomy C α − C − N − C α {\displaystyle C^{\alpha }-C^{\prime }-N-C^{\alpha }}

) se značí ω {\displaystyle \omega }

; ω = 0 ∘ {\displaystyle \omega =0^{\circ }}

pro cis izomer (synperiplanar konformaci) a ω = 180 ∘ {\displaystyle \omega =180^{\circ }}

pro trans izomer (antiperiplanar konformaci). Amidové skupiny mohou isomerize o C-N vazby mezi cis a trans formy, i když pomalu ( τ ∼ {\displaystyle \tau \sim }

20 sekund při pokojové teplotě). Přechod státy ω = ± 90 ∘ {\displaystyle \omega =\pm 90^{\circ }}

vyžaduje, že částečná dvojná vazba být zlomené, takže to, že aktivační energie je zhruba 80 kj/mol (20 kcal/mol). Nicméně, aktivační energie může být snížena (a katalyzované izomerace) změny, které upřednostňují single-vázané formě, jako například umístění peptid skupiny v hydrofobním prostředí nebo daruje vodíkové vazby na atom dusíku X-Pro peptidové skupiny. Oba tyto mechanismy pro snížení aktivační energie byly pozorovány v centru peptidyl-prolyl isomerázy (PPIases), které jsou přirozeně se vyskytující enzymy, které katalyzují cis-trans izomerace X-Pro peptidové vazby.

konformační skládání proteinů je obvykle mnohem rychlejší (typicky 10-100 ms) než cis-trans izomerace (10-100 s). O nonnative izomer některé peptidové skupiny mohou narušit konformační skládací výrazně, a to buď zpomaluje, nebo brání dokonce dochází až nativní izomer je dosaženo. Ne všechny peptidové skupiny však mají stejný účinek na skládání; nonnative izomery jiných peptidových skupin nemusí mít vliv na skládání vůbec.