La sustancia química orgánica que constituye el componente básico de las proteínas (aminoácidos), sus moléculas contienen el radical básico -NH2 y el grupo ácido -COOH: todas las proteínas de los seres vivos están compuestas por la combinación de 20 aminoácidos.
El aminoácido es un componente de un grupo compuesto orgánico soluble en agua que tiene el grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) unidos al mismo carbono, denominado alfa-carbono. Se representan por la fórmula general: R-CH(NH2)COOH: R puede ser un hidrógeno o un grupo orgánico, que a su vez puede ser no polarizado, ácido, básico, o polarizado. La naturaleza del grupo R determina la propiedad de cada aminoácido en particular. Mediante la formación de enlace peptídico el aminoácido se une en cadena corta (péptido) o larga (polipéptido). Las proteínas están formadas por una proporción variable de casi todos los veinte aminoácidos conocidos: alanina (Ala), arginina (Arg), asparagina (Asn), ácido aspáritico (Asp), cisteína (Cis), ácido glutámico (Glu), glutamina (Gln), glicina (Gli), histidina (His), isoleucina (Ileu), leucina (Leu), lisina (Lis), metionina (Met), fenilalanina (Fen), prolina (Pro), serina (Ser), treonina (Tre), triptófano (Tri), tirosina (Tir), valina (Val). La secuencia de estos aminoácidos en una proteína determina la forma, la propiedad, e incluso el papel biológico de la proteína. Algunos aminoácidos que nunca aparecen en las proteínas son, sin embargo, importantes; por ejemplo, la ornitina y la citrulina, intermediarios en el ciclo de la urea.
Las plantas y muchos microorganismos pueden sintetizar aminoácidos a partir de compuesto inorgánico simple, pero los animales requieren un adecuado aporte en su dieta; hay aminoácidos esenciales cuya presencia en la dieta es necesaria e imprescindible, porque no los podemos sintetizar, mientras que los aminoácidos no esenciales pueden ser fabricados por el propio organismo.