蛋白質由含有氨基的羧酸分子構成。盡管自然界中有超過200種氨基酸存在，但組成動物機體及其產品的蛋白質僅有約20種。

氨基酸的結構 大多數從蛋白質水解得到的是α-氨基酸。它們包含一個氨基(-NH?)、一個羧基(-COOH)、一個氫原子和一個側鏈(R)，以字母R表示，不同的R構成不同的氨基酸。其基本結構如下：

氨基酸的分類 根據側鏈（R基）的極性性質，氨基酸分為四類：非極性、不帶電荷的極性、帶正電荷和帶負電荷。

• 非極性 R 基氨基酸包括丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸及蛋氨酸。
• 不帶電荷的極性 R 基氨基酸如甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸和酪氨酸。
• 帶正電荷的 R 基氨基酸如賴氨酸、精氨酸和組氨酸。
• 帶負電荷的 R 基氨基酸如天冬氨酸和谷氨酸。

在畜牧業生產中，氨基酸可根據不同分類方法分為必需與非必需氨基酸及限制性與非限制性氨基酸。

異構體 除了甘氨酸（其R基為氫）外，所有α-氨基酸皆具有不對稱碳原子，因此存在立體異構體。這些氨基酸可分為L型和D型。動植物蛋白質水解產生的主要為L型，化學合成或發酵可產生L型、D型及等量混合的DL型氨基酸。動物體內酶系統僅能直接利用L型氨基酸合成組織蛋白；而D型和DL型氨基酸利用率低甚至完全不被動物吸收。

物理性質 天然氨基酸為無色晶體，熔點通常在200℃以上，并易溶于水。酪氨酸和胱氨酸難溶于水，脯氨酸及羧脯氨酸可溶于乙醇和乙醚。所有氨基酸都能溶于強酸或強堿溶液中。

氨基酸的酸堿性 氨基酸作為兩性電解質，能夠與酸或堿反應生成鹽，并可在溶液內與分子內的羧基、氨基形成內鹽。在特定pH值下離子不向電極移動時所對應的pH即為等電點(pI)。

相關化學反應

• 亞硝酸反應：氨基酸與亞硝酸作用產生羥基酸及水，并釋放定量氮。
• 2,4-二硝基氟苯(DNP)反應：在中性或弱堿環境下，氨基酸的氨基可與DNP反應生成黃色DNP-氨基酸衍生物。
• DNS-CL反應：熒光試劑DNS-CL與氨基酸結合形成帶有熒光的DNS氨基酸。賴氨酸、組氨酸、天冬氨酸及酪氨酸等可生成性質穩定的雙DNS-氨基酸衍生物。
• 水合茚三酮反應：α-氨基酸被氧化分解為醛、氨和二氧化碳，同時還原茚三酮；釋放出的氨與另一分子茚三酮及一分子還原產物縮合成藍紫色化合物。

分離與測定 由于氨基酸多以結合態存在，首先需用酸或堿水解蛋白質制備混合物。后續可通過分配層析法和離子交換層析進一步分離并測定氨基酸。