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除了剩余值外，分辨率是另一个判断晶体结构可信度的重要数值。分辨率在蛋白质晶体结构中通常是定义为：可以分辨二个平面的最小距离。分辨率对模型的建构所造成的影响，可以直接由电子密度图看出，在低分辨率(~6 Å )时，只能观察到由α螺旋(α-helix)所形成的圆柱形密度图；随着分辨率提高(3 Å ~ 2 Å ) ，主链与支链结构就会出现，但个别原子仍无法由密度图中看出，除非分辨率可以达到1.0 Å 或更高的分辨率。蛋白质结构所能达到的分辨率，主要是取决晶体内分子排列的整齐程度。小分子晶体内并没有太多的水分子，所以常能得到分辨率高于0.5 Å 的绕射数据。但因蛋白质结构由长的胜 链所组成，其间又是由较弱的氢键及凡得瓦力所维系，造成蛋白质结构富有弹性，蛋白质分子与分子的堆栈也就没有那么整齐。同时分子与分子之间的空隙由水分子来填补，也因这些空隙的水分子排列比较紊乱，所以蛋白质晶体绕射出的结果，仅有少数高分辨率晶体，一般蛋白质晶体结构的分辨率约在2.0 至3.0 Å 之间。
