Otro tipo de estructura secundaria que pueden adoptar las cadenas polipeptídicas cuando se encuentran muy extendidas es el de  lámina , en este tipo de conformación, conocida también con el nombre de hoja plegada, el esqueleto peptídico se encuentra extendido en "zig-zag" en lugar de plegarse como una hélice.

Este tipo de estructura permite la asociación de dos o más cadenas dispuestas una al lado de la otra. De esta forma logran su estabilidad mediante puentes de hidrógeno entre los grupos amida y carbonilo del enlace peptídico entre cadenas adyacentes. Cada cadena constituye un grupo lineal, es decir todos los ángulos  y son idénticos.

La forma habitual de representar este tipo de estructura secundaria es con una flecha que indica la dirección de la cadena, y el sentido desde el extremo amino hasta el carboxilo terminal.

Hay dos tipos de lámina que se observan en las proteínas:

Lámina paralelas cuando el sentido (N-terminal a C-terminal) es el mismo en ambas cadenas. Los ángulos son   = -119º y = +113º
Lámina antiparalelas cuando el sentido (N-terminal a C-terminal) es diferente en ambas cadenas. Los ángulos son   = -139º y = +135º

En este tipo de estructura secundaria, los restos de los distintos aminoácidos de la cadena polipeptídica quedan perpendiculares al plano que define la lámina alternando por encima y por debajo de ésta.