Białka są związkami zawierającymi węgiel, wodór, tlen i azot, a zwykle także siarkę. Podstawowymi jednostkami strukturalnymi białek są aminokwasy. W skład aminokwasów wchodzą: grupy karboksylowa i aminowa, atom wodoru oraz charakterystyczna grupa R (określana mianem łańcucha bocznego aminokwasu). Grupy te wiążą się kowalencyjnie z atomem węgla (zwanym węglem α). Ze względu na obecność czterech różnych podstawników wokół węgla α, aminokwasy (za wyjątkiem glicyny) są związkami optycznie czynnymi.
W białkach występuje 20 różnych aminokwasów (wyłącznie L-aminokwasy).
Aminokwasy występujące w białkach:
O właściwościach aminokwasów decyduje grupa R, która jest swoista dla każdego aminokwasu. Aminokwasy łączą się ze sobą, tworząc łańcuch peptydowy. Peptydy zbudowane z powyżej 100 aminokwasów, posiadające określoną konfomację przestrzenną są białkami.