分子伴侶一定不是最終組裝完成的結構的組成部分, 但不一定就是一個獨立的實體。如一些蛋白水解酶的前序列以及一些核糖核蛋白體的加工前的部分對于這些酶的折疊和成熟是必需的, 將它們稱為分子內伴侶。

這些位于信號肽和成熟蛋白之間的前序列, 不僅抑制酶原蛋白的活性, 還作為分子伴侶幫助酶原蛋白折疊。去除前序列, 剩余部分便會形成穩定的中間物, 既不沉淀, 也不折疊;加入前序列,才能折疊成活性構象。與一般的分子伴侶相比, 分子內伴侶具有高度的專一性, 通過水解作用釋放, 不需要ATP。