Пептидная связь является химической связью, образующейся между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты. Эта связь образует пептидную группу, которая характеризуется плоскостью исключения и вращения вокруг связи С-N. Пептиды представляют собой молекулы, состоящие из небольшого количества аминокислот, соединенных пептидными связями. Некоторые биологически важные пептиды включают в себя карнозин (антиоксидант и буферный агент) и глутатион (важный для детоксикации организма). Белки являются большими молекулами, состоящими из цепей аминокислот, связанных пептидными связями. Первичная структура белков - это последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Оптические свойства аминокислот связаны с наличием в них оптического изомеризма. Все естественные аминокислоты, за исключением глицина, обладают хиральным центром, что приводит к возможности существования двух оптических изомеров (D- и L-). Это свойство определяет строение и свойства многих белков и пептидов. Важной особенностью аминокислот является уникальная способность формировать различные вторичные структуры в белках, такие как спираль альфа и бета-листы.