Os aminoácidos são as unidades estruturais básicas das proteínas. Os alfa-aminoácidos se caracterizam por ter um grupo amino e um grupo carboxilo unidos ao carbono alfa. Ao carbono alfa unem-se além disto um átomo de hidrogénio e uma cadeia R, que distingue os diferentes aminoácidos:

A pH fisiológico, o grupo amino encontra-se protonado (-NH₃⁺) e o carboxilo sem protonar (-COO^–).

Na glicina, o aminoácido mais simples, a cadeia R é um átomo de hidrogénio. O modelo de bolas e varinhas não reflecte nem o tamanho nem a forma real da molécula, mas permite distinguir claramente os diferentes átomos e ligações. Um modelo espacial compacto mostra o tamanho e forma real da molécula, mas dificulta a percepção da estrutura. No modelo de varinhas mostram-se só as ligações. Este modelo é adequado para ver a estrutura de moléculas grandes.

Alem da glicina, nas proteínas encontram-se mais 19 aminoácidos . Estes 19 aminoácidos se diferenciam na estrutura da cadeia lateral R. Segundo a natureza desta cadeia lateral podemos classificar os aminoácidos em 5 grupos: