多肽的化学稳定性特别依附于氨基酸的组成和序列。冻干多肽往往比溶液中的对应物更稳定。下面是多肽的潜在降解方式:

1、水解：

多肽序列中富含Asp(D)十分容易脱水生成环形酰亚胺中间体。比如，在序列中有Asp-Pro(DP)的前提下，酸催化产生环状酰亚胺中间体会造成肽链的切割。类似地，在序列上存在Asp-Gly(DG)的情况下，环形中间体能够水解成原始的Asp形式(无害)或可能存在的无活性的异天冬氨酸类似物。最后，任何天冬氨酸类型都能够充分转化成异天冬氨酸类似物。在较少情况下，包含Ser(S)的序列也能够生成可以最后切割肽链的环状酰亚胺中间体。

2、脱酰胺：

在带有Asn-Gly(NG)或Gln-Gly(QG)的序列中频频发生这类碱催化反应，并按照相当于Asp-Gly(DG)序列的机制。DG序列的脱氨基转变成环型酰亚胺中间体，接着水解生成Asn的天冬氨酸或异天冬氨酸类似物。不仅如此，环状酰亚胺中间体可引起外消旋化成Asn的D-Asp或D-iso-Asp类似物，这种很有可能是非活性形式。

3、氧化：

Cys和Met残基是经历可逆性氧化的重要残存物。在较高的pH下加快半胱氨酸的氧化，当中硫醇更容易去质子化并且容易形成链内或链间二硫键。通过用二硫苏糖醇(DTT)或三(2-羧乙基膦)盐酸盐(TCEP)处理来逆转二硫键。甲硫氨酸借助化学和光化学反应方式实现氧化，生成甲硫氨酸亚砜，进一步加强进入甲硫氨酸砜，两者都基本上难以逆转。

4、二酮哌嗪和焦谷氨酸生成：

当二甲基哌嗪的产生一般发生于Gly处在N末端的第三位时，尤其是若Pro或Gly位干1或2位。该化学反应涵盖N末端氮的亲核攻击在第二和第三氨基酸之间的酰胺羰基上，其致使二酮哌嗪模式的前两个氨基酸的切割。其次，要是Gln在N末端，则焦谷氨酸的产生几平难以避免。这是相似的反应，其中N-末端氮攻击Gln的侧链羰基碳以形成脱氨基的焦谷氨酸多肽衍生物。这样的转换也发生于N-末端带有Asn的多肽中，不过在较小程度上也发生。

5、外消旋化：

该名词被广泛地应用于指氨基酸或多肽的完好性的整体损失。外消旋化涵盖将碱性催化的一种对映异构体(通常为L型)的氨基酸转化为L和D-对映异构体的1:1混合物。这一点在多肽合成的时候较为关注，但成品多肽中存在的问题少些。此外，这类转化很难被发觉，无法控制。

避免或最小化多肽降解一般的办法是将多肽以-20℃或者更首选-80℃的冻干形式贮存。倘若肽在溶液中，则应当通过冷冻每个等分试样以避免反复冻融。要尽量避免暴露在pH>8。可是，如需在pH>8时溶解多肽，则应把它暴露降到最低，并把冷却水溶液。最后，将冻干肽和溶液长久暴露在空气中的氧气应降到最低。