Les acides aminés sont principalement composés de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote. Ces acides forment des groupes fonctionnels amine et acide carboxylique et une chaîne latérale unique à chaque acide aminé.
Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Initialement découvertes au 19ème siècle, la majorité de nos connaissances actuelles sur les acides aminés ont été découvertes en 1902, avec la proposition que les chaînes d'acides aminés, jointes au niveau des groupes carboxyle, entraînent la formation de protéines. Ces chaînes linéaires ont été nommées peptides, terme encore utilisé aujourd'hui.
Les acides aminés les plus courants dans la nature sont les acides aminés alpha. Chaque acide aminé comporte un atome de carbone adjacent au groupe carboxyle, appelé carbone . Les acides aminés alpha sont caractérisés par un groupe amino directement lié au carbone . Les acides aminés sont généralement divisés en quatre groupes : acide faible, base faible, hydrophile ou hydrophobe. Le groupe auquel appartient un acide aminé est déterminé par la structure de sa chaîne latérale.
Les acides aminés sont en outre classés comme étant canoniques ou non canoniques. Les acides aminés canoniques sont les 20 encodés directement dans le code génétique universel. Les acides aminés non canoniques sont principalement non protéinogènes, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas former de protéines. Il existe cependant trois acides aminés non canoniques capables de créer des protéines avec des informations ne figurant pas dans le code génétique universel.