机理.氨甲酰磷酸合成酶的机制由三个不同步骤组成，并且都是不可逆反应。目前已知，此酶的活性可被三羟甲基氨基甲烷或羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液致使失活。
结构.氨甲酰磷酸合成酶（CPSase）是一个异二聚酶，由一大一小两个亚基组成（CPSase Ⅲ则是个例外，其由单个多肽链组成，这有可能起因于谷氨酰胺酶与合成酶域两者之间的基因融合）。氨甲酰磷酸合成酶具有三个活性位点，其中一个位于小亚基，另外两个位于大亚基。小亚基包含有谷氨醯胺结合位点并催化谷氨酰胺水解为谷氨