Proteínas alostéricas têm mais de um local de ligação a ligandos; a ligação de um ligando a qualquer um destes locais influencia a ligação de ligandos aos outros locais. Quando uma proteína é alostérica, os seus locais de ligação são chamados acoplados ou ligados. No caso das enzimas, o local que se liga ao substrato é conhecido como local ativo e o outro local é conhecido como local alostérico. Quando um ligando se liga ao local alostérico, isso leva a alterações conformacionais na proteína que podem influenciar o local ativo da proteína.
Ligações ao local de ligação podem causar uma regulação positiva ou negativa da ligação de ligandos a outros locais. Nos casos em que ambos os ligandos preferem ligar-se à mesma conformação de uma proteína, a ligação a um local aumenta a afinidade do outro local pelo seu ligando respectivo. Isto é conhecido como uma ligação positiva. Por outro lado, se os ligandos preferirem ligar-se a conformações diferentes, a ligação de um ligando irá dificultar a ligação do o segundo ligando à proteína. Isto é conhecido como uma ligação negativa.
As ligações entre locais de ligação podem regular a função de uma proteína. Por exemplo, a atividade enzimática é frequentemente regulada através de um mecanismo de feedback, onde o produto final do processo bioquímico pode servir de inibidor. UTP e CTP, os produtos finais da via de síntese da pirimidina, inibem a atividade da ATCase, a enzima que catalisa o primeiro passo essencial dessa via. A ligação de UTP e CTP à enzima regula negativamente o local catalítico de ligação quando a concentração de pirimidinas é elevada, em relação à concentração de purinas na célula. Este fenómeno é conhecido como inibição por feedback e é essencial para manter as quantidades certas de metabolitos em um organismo.
