Τα αμινοξέα είναι ένας τύπος οργανικού οξέος που περιέχει τόσο μια καρβοξυλική ομάδα (COOH) όσο και μια αμινομάδα (ΝΗ2). Ο γενικός τύπος για ένα αμινοξύ δίνεται παρακάτω. Αν και η ουδέτερα φορτισμένη δομή είναι συνήθως γραμμένη, είναι ανακριβής επειδή το όξινο COOH και το βασικό NH2 ομάδες αντιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα εσωτερικό αλάτι που ονομάζεται zwitterion. Το zwitterion δεν έχει καθαρές χρεώσεις. υπάρχει ένα αρνητικό (COO-) και ένα θετικό (ΝΗ3+) χρέωση.
Υπάρχουν 20 αμινοξέα που προέρχονται από πρωτεΐνες. Ενώ υπάρχουν αρκετές μέθοδοι κατηγοριοποίησής τους, μία από τις πιο συχνές είναι η ομαδοποίησή τους ανάλογα με τη φύση των πλευρικών αλυσίδων τους.
Υπάρχουν οκτώ αμινοξέα με μη πολικές πλευρικές αλυσίδες. Η γλυκίνη, η αλανίνη και η προλίνη έχουν μικρές, μη πολικές πλευρικές αλυσίδες και όλες είναι ασθενώς υδρόφοβες. Η φαινυλαλανίνη, η βαλίνη, η λευκίνη, η ισολευκίνη και η μεθειονίνη έχουν μεγαλύτερες πλευρικές αλυσίδες και είναι πιο έντονα υδρόφοβες.
Υπάρχουν επίσης οκτώ αμινοξέα με πολικές, μη φορτισμένες πλευρικές αλυσίδες. Η σερίνη και η θρεονίνη έχουν υδροξυλομάδες. Η ασπαραγίνη και η γλουταμίνη έχουν αμιδικές ομάδες. Η ιστιδίνη και η τρυπτοφάνη έχουν πλευρικές αλυσίδες ετεροκυκλικής αρωματικής αμίνης. Η κυστεΐνη έχει μια ομάδα σουλφυδρυλίου. Η τυροσίνη έχει μια φαινολική πλευρική αλυσίδα. Η ομάδα σουλφυδρυλίου της κυστεΐνης, η φαινολική υδροξυλο ομάδα της τυροσίνης και η ομάδα ιμιδαζολίου ιστιδίνης εμφανίζουν όλα έναν βαθμό ιονισμού που εξαρτάται από το ρΗ.
Υπάρχουν τέσσερα αμινοξέα με φορτισμένες πλευρικές αλυσίδες. Το ασπαρτικό οξύ και το γλουταμικό οξύ έχουν καρβοξυλικές ομάδες στις πλευρικές τους αλυσίδες. Κάθε οξύ ιονίζεται πλήρως σε ρΗ 7,4. Η αργινίνη και η λυσίνη έχουν πλευρικές αλυσίδες με αμινομάδες. Οι πλευρικές αλυσίδες τους είναι πλήρως πρωτονιωμένες σε pH 7,4.