色氨酸是一种必需的蛋白氨基酸。分子中包含一个亲脂的吲哚芳香环系。色氨酸是色胺、5-羟色胺和褪黑素的制取前体。转化产物2-氨基-3-羧基粘康酸半醛也是维生素B3的合成前体。
L-色氨酸转化为5-羟色胺.血清素（5-羟色胺）是体内重要的激素和神经递质，通过与一系列血清素受体的相互作用而发挥功能，在体内不同位置有不同的功能。更多见血清素条目。
从5-羟色胺合成褪黑素.褪黑素是一种存在于所有生物中的激素，在人体主要从血清素合成，合成场所是松果体。更多见褪黑素。