Przykładem aminokwasu z grupą sulfonową−SO 3H jest tauryna (kwas 2-aminoetanosulfonowy), a zawierającego grupę fosfonową −C−PO 3H 2 jest ciliatyna[3] (kwas 2-aminoetanofosfonowy).
Grupa aminowa może być pierwszorzędowa (−NH 2), drugorzędowa (−NHR), trzeciorzędowa (−NR 2) lub czwartorzędowa amoniowa (−NH+ 3). Aminokwasy z czwartorzędową grupą amoniową to związki z grupy betain[4], a ich przedstawicielem jest N,N,N-trimetyloglicyna (betaina), (CH 3) 3N+ CH 2COO− .
Ponieważ aminokwasy zawierają zarówno grupę kwasową, jak i zasadową, zachodzi w nich wewnątrzcząsteczkowa reakcja kwas–zasada i związki te istnieją głównie w formie jonów obojnaczych. Jony obojnacze aminokwasów są rodzajem soli wewnętrznych (amfolitami), dlatego mają wiele właściwości typowych dla soli: są substancjami krystalicznymi o wysokich temperaturach topnienia, wykazują duże momenty dipolowe, są rozpuszczalne w wodzie, ale nierozpuszczalne w węglowodorach[5].
trzeciorzędowe – powstające w procesie postranslacyjnej modyfikacji w wyniku reakcji prowadzących do utworzenia niepeptydowychwiązań kowalencyjnych pomiędzy resztami aminokwasów wchodzących w skład białka np. cystyna
Biorąc pod uwagę chemiczną budowę, aminokwasy karboksylowe można podzielić według:
położenia grupy aminowej względem karboksylowej[4]: α, β, γ, δ i ε-aminokwasy; litera grecka określa położenie grupy aminowej przy danym atomie węgla w łańcuchu głównym kwasu karboksylowego. W α-aminokwasach obie te grupy funkcyjne znajdują się przy tym samym atomie węgla (α).
polarności łańcucha bocznego, w przypadku standardowych aminokwasów[6]:
Rodzaj reszt aminokwasowych i ich kolejność w łańcuchu polipeptydowym (sekwencja) zależy od kodu genetycznego zapisanego w DNA. Kolejne reszty aminokwasowe w łańcuchu polipeptydowym połączone są z sobą za pomocą wiązań peptydowych.