アミノ酸はアミド基とカルボキシル基の両方をもつ有機化合物である。生物学では特にタンパク質を構成するアミノ酸に限定する場合が多い。タンパク質を構成するアミノ酸は α アミノ酸である。カルボキシル基が結合している炭素（α 炭素）にアミド基も結合し、化学式は RCH(NH₂)COOH である。R は側鎖とよばれ、その性質によってアミノ酸は親水性、疎水性、塩基性、酸性などになったりする。

タンパク質を構成するアミノ酸はおよそ20種類知られている。これらのアミノ酸には 1 文字略号と 3 文字略号が付けられている。タンパク質立体構造データベース（PDB）に保存されているデータは略号が用いられている。例えば、立体構造を保存している PDB ファイルは 3 文字略号を、アミノ酸残基を保存している FASTA ファイルは 1 文字略号を利用している。

アミノ酸はその化学的性質に基いて親水性（極性）と疎水性（非極性）に大きく分けることができる。親水性アミノ酸の中に酸性アミノ酸はアスパラギン酸とグルタミン酸だけである。塩基性のアミノ酸はリシン、ヒスチジン、アルギニンである。

多くのアミノ酸は生体内で合成されるが、生体内で合成できないアミノ酸もある（、あるいは微量しか合成できないアミノ酸）。このようなアミン酸を必須アミノ酸という（下図の * が付いているアミノ酸）。必須アミノ酸は生物種によって異なる。ヒトの必須アミノ酸は 9 種類あることが知られている。トリプトファン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、ヒスチジンの 9 種類である。これらのアミノ酸は食事などによって摂取する必要がある。