ساختار نهایی میوگلوبین، ساختار سوم است. ساختار سوم پروتئین‌ها در نتیجه‌ی تشکیل پیوندهای آبگریز بین گروه‌های $R$ ایجاد می‌شود، اما دقت  داشته باشید که پیوندهای هیدروژنی، یونی و ... می‌توانند در تثبیت ساختار سوم پروتئین‌ها مؤثر باشند.