α-氨基酸结构所有人体内组成蛋白质的氨基酸都是α–氨基酸，天然蛋白质水解得到的都是α–氨基酸。 –COOH和–NH2连接在同一碳原子上 。R–C（β位）–C（α位）–COOH 蛋白质的基本结构由20种氨基酸组成。都是由一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链基团（R）连接在同一个碳原子上构成，这个碳原子叫α–碳原子。20种氨基酸有不同结构的R基团。 无色结晶，熔点约在230℃，可溶于水，不溶于乙醚。在蛋白质分子中，有不少氨基酸都经过酶的处理转变成它们的衍生物。
如胶原中由脯氨酸变成的羟脯氨酸，肌球蛋白中由部分赖氨酸转变成的ε–N–甲基赖氨酸，凝血酶原中的γ–羧基谷氨酸等等。已发现的转变大约有100多种。 脯氨酸含有的不是氨基而是亚氨基，理应称之为亚氨基酸，它的侧链基团连接在α–碳原子，也连接在氨基上，形成四氢吡咯酸的环形结构。 在中性环境带有正电荷的有赖氨酸和精氨酸两种碱性氨基酸； 
氨基酸分子此外，还有带有硫原子的半胱氨酸和甲硫氨酸。前者有巯基，在蛋白质中能与另一个半胱氨酸的硫基氧化成二硫键。 甲硫氨酸在生物体中含量甚少。
植物能自己合成它所需的全部氨基酸
有些氨基酸动物自身不能合成而必须从食物中获得，缺乏这些氨基酸会导致营养不良。这类氨基酸称必需氨基酸。对人体来说，必需氨基酸包括：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸。 有些氨基酸如精氨酸和组氨酸对成人是非必需的，但对婴儿使用时，必需在食物中加以补充，只是要注意适量。 氨基酸是既含氨基（–NH2）又含羧基（–COOH）的有机化合物。氨基酸中还含有氨基的氢与分子中的其他部分发生取代而形成亚胺的环状化合物（亚氨基酸）。氨基与羧基结合在同一碳原子上的称为α–氨基酸。 天然得到的氨基酸大部分是α–氨基酸（R–CHNH2–COOH），α–氨基酸相互间失水形成肽键连接的化合物为蛋白质或肽。由于氨基从α顺次向相邻的碳原子移动，因此被称之为β–，γ–，δ–氨基酸等，但并不存在于蛋白质中。 在生物体内这些氨基酸仅以游离状态存在着（例如：β–丙氨酸，γ–氨基丁酸）。在各种生物体中还普遍存在着结构和功能很不相同的游离氨基酸。氨基酸是本世纪初由费歇尔等（E.Fisher etal）阐明的。构成一般蛋白质的有23种（半胱氨酸和胱氨酸另计），立体构型均属L–型。这些氨基酸的简称详见“氨基酸合成”词目中。 氨基酸根据氨基与羧基数分类为：中性即一氨基一羧酸（如丙氨酸、亮氨酸等），酸性即一氨基二羧酸（如天冬氨酸、谷氨酸），碱性的即二氨基一羧酸（如赖氨酸）等。 此外还把含有芳香环、羟基、巯基的氨基酸分别分类为芳香族氨基酸（如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸）、含羟基氨基酸（如丝氨酸、苏氨酸）、含硫氨基酸（半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸）。 在自然界中还发现许多非蛋白质组成成分的氨基酸，在植物中主要是以游离的或γ–谷氨酰衍生物的形态存在。
天然产的氨基酸的结构上都具有共同特点：即在羧基邻位α–碳原子上有一个氨基，因此称α–氨基酸。 天然蛋白质是由不同的α–氨基酸，通过肽键结合而成的复杂高分子化合物，结构和组成十分复杂。 
