اسیدهای آمینه مولکول‌های آلی حیاتی و محلول در آب هستند که اساس ساختاری پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهند. این ترکیبات از عناصر کربن، اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده‌اند و دارای دو گروه عاملی متمایز می‌باشند: یک گروه بازی آمینو و یک گروه اسیدی کربوکسیل. این ویژگی دوگانه، که به آن‌ها خاصیت آمفوتری می‌بخشد، امکان عبور آسان آن‌ها را از غشاهای سلولی فراهم می‌سازد. هر اسید آمینه دارای یک ساختار مرکزی مشترک است که شامل یک کربن مرکزی (کربن آلفا) متصل به یک هیدروژن، گروه کربوکسیل، گروه آمینو و یک گروه جانبی متغیر (R) می‌باشد. این گروه R است که هویت و ویژگی‌های شیمیایی منحصر به فرد هر یک از اسیدهای آمینه را تعیین می‌کند؛ برای مثال، در گلیسین گروه R صرفاً یک اتم هیدروژن و در آلانین یک گروه متیل است. پیوند دو یا چند اسید آمینه از طریق پیوند پپتیدی، ساختارهای دی‌پپتید، اولیگوپپتید یا پلی‌پپتید (پروتئین‌ها) را ایجاد می‌کند.
اگرچه تنوع پروتئین‌های موجود در یاخته‌های زنده بسیار گسترده است، اما تمام این پروتئین‌ها صرفاً از مجموعه‌ای محدود از بیست نوع اسید آمینه استاندارد ساخته شده‌اند که در آرایش‌های گوناگون به هم متصل شده‌اند. این بیست نوع اسید آمینه عمده، ترکیبات آلی خنثی و اجزای سازنده‌ی اصلی پروتئین‌ها محسوب می‌شوند و از این رو در زمره مولکول‌های حیاتی طبقه‌بندی می‌گردند. با این حال، علاوه بر این بیست نوع اصلی، انواع دیگری از اسیدهای آمینه نیز به‌ندرت در طبیعت یافت می‌شوند. نیاز تغذیه‌ای انسان‌ها به این ترکیبات حیاتی متفاوت است؛ انسان بالغ قادر به سنتز تنها هشت اسید آمینه ضروری نیست و موظف است آن‌ها را از طریق رژیم غذایی تأمین کند، در حالی که کودکان به دو اسید آمینه اضافی نیز نیازمندند.