组基因的氨基酸仅有20种，其中部分氨基酸彼此性状相似。例如，亮氨酸和异亮氨酸均为脂肪族化合物，极具疏水性；天冬氨酸和谷氨酸均小而带负电等。氨基酸的保守性替换比起非保守性替换影响一般较小，这一点在自然界中可以观测到：非保守性替换往往造成各种异常，更容易被自然选择淘汰，故而在自然界中保守性突变更为常见。根据R基团的性质，氨基酸往往依照下表方式分类：