โปรตีนหนาม (อังกฤษ: spike protein) หรือ เพโพลเมอร์ (อังกฤษ: peplomer) เป็นโครงสร้างหนึ่งของไวรัสชนิดมีเปลือกหุ้ม สร้างจากไกลโคโปรตีน มีลักษณะเป็นปุ่มยื่นออกมาจากชั้นไขมันแบบสองชั้นของเปลือกหุ้มไวรัส โครงสร้างนี้มีหน้าที่สำคัญในกระบวนการที่ทำให้ไวรัสสามารถเข้าไปในเซลล์และทำให้เกิดการติดเชื้อได้ โดยโปรตีนหนามจะจับกับตัวรับบนผิวเซลล์ของผู้ป่วย ทำให้ตัวไวรัสยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ ชักนำให้เกิดการหลอมรวมกันระหว่างเปลือกหุ้มของไวรัสและเยื่อหุ้มเซลล์ของผู้ป่วย และส่งแคปซิดที่มีสารพันธุกรรมของไวรัสเข้าไปในซัยโตพลาสซึมของเซลล์ผู้ป่วยได้ นอกจากนี้ยังอาจมีบทบาทอื่น เช่น กระตุ้นให้เกิดการจับตัวของเลือด (hemagglutinating activity) หรือมีการทำงานแบบเอนไซม์ เช่น neuraminidase ได้อีกด้วย โครงสร้างโปรตีนหนามนี้ถือเป็นแอนติเจนผิวเซลล์ชนิดหนึ่งชื่อ "โปรตีนหนาม" อาจทำให้เกิดมโนภาพผิดๆ ว่าโครงสร้างนี้มีส่วนแหลมชี้ออกมาด้านนอกของไวรัส หรืออาจสามารถไป "ทิ่มแทง" เซลล์ร่างกายได้ อันที่จริงแล้วโครงสร้างของโปรตีนหนามมีลักษณะค่อนไปทางโค้งมน หรือแบน หรือเหมือนปุ่มยื่น มากกว่า