在自然界中，构成蛋白质的氨基酸有22种都是α-氨基酸，其中20种是常见的。它的核心部件是氨基（-NH2）、羧基（-COOH）、侧链（R基）、α-碳原子。其中，α-碳原子的四个键分别连接了氨基、羧基、侧链和氢原子，甘氨酸除外。氨基提供氮源，羧基参与肽键的形成，R基决定氨基酸的种类和性质（如疏水性、极性、带电性）。
疏水性强的非极性氨基酸多位于蛋白质内部，比如Gly，Ala，Val，Leu等。极性的氨基酸，含有羟基或酰胺基，参与蛋白质表面相互作用，如Ser，Thr，Asn，Gln等。酸性带负电的氨基酸有Asp，Glu。碱性带正电的氨基酸，它的侧链含有氨基或胍基，能稳定蛋白质的结构，比如Lys，Arg等，还有一些特殊的氨基酸，比如Cys形成二硫键，Sec含硒抗氧化。因此，蛋白质结构上的每个氨基酸都像螺丝钉一样，功能虽然不同，却没有高低贵贱之分，是同样重要的。
20种常见氨基酸的合成前体有6类，一、丙酮酸用于合成丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。二、草酰乙酸用于合成天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸、甲硫氨酸等。三、α酮戊二酸用于合成谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸。四、3-磷酸甘油酸用于合成丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸。五、磷酸烯醇式丙酮酸用于合成苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸。六、5-磷酸核糖用于合成组氨酸。
实验室常用高效液相色谱（HPLC）测氨基酸含量，前处理方法有酸水解+衍生化，碱水解+衍生化，酶解等。比较常用的是酸水解法，用于测定17种氨基酸含量。酸解是用6M的HCl，在105-110℃烘箱中，水解24小时，可将大多数氨基酸释放出来，但色氨酸和含硫氨基酸会被破坏。荧光检测器常用OPA衍生，紫外检测器可用PITC衍生。色谱柱为C18反相柱，流动相为乙腈-水梯度洗脱。要用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲盐，保持好的峰形和分离度。