من الممكن تقسيم الأحماض الأمينية إلى ثلاث فئات حسب خصائصها الكيميائية وهي:
- الأحماض الأمينية القطبية: وتشمل مثل هذه الأحماض الأمينية السيرين والتريونين والأسبارتيك والجلوتاميك.
- الأحماض الأمينية اللاقطبية: وتشمل مثل هذه الأحماض الأمينية الألانين والفالين والليوسين والإيزوليوسين.
- الأحماض الأمينية المتفرعة: وتشمل مثل هذه الأحماض الأمينية البرولين والهيستيدين والتريبتوفان.
على سبيل المثال، فإن السيرين هي أحد الأحماض الأمينية القطبية وتوجد بكثرة في البروتينات المائية مثل الجيلاتين، بينما الليوسين هي أحد الأحماض الأمينية اللاقطبية وتوجد بكثرة في البروتينات الدهنية مثل الكولاجين.