いわゆる異常アミノ酸の中にも重要な生理活性を持つものは数多く存在し、また医薬にもD体または非天然型のアミノ酸は数多く使われている。このためアミノ酸の合成（特に不斉合成）は需要が高く、種々の方法が提案されている。古くから用いられているアミノ酸の合成法としてストレッカー反応がある。アルデヒドとアンモニア・シアン化水素の3成分縮合によってα-アミノニトリルを合成し、この加水分解によりアミノ酸を得るというものである。他にα-ハロカルボン酸とアミンの反応、グリシンのα位のアルキル化などによる方法も知られている。不斉合成に関しても様々な手法が提案されている（ストレッカー反応の項目なども参照）。工業的には、微生物を用いたアミノ酸発酵によって大量に合成されている。人工的に突然変異させた微生物株を、炭素源となる糖類や窒素源となる硫酸アンモニウムと共に培養することで、安価に目的のアミノ酸が合成できる。
1953年、シカゴ大学のハロルド・ユーリーとスタンリー・ミラーは、アンモニア・メタン・水素の混合ガス（当時原始大気成分と考えられていた）と水の入った容器に電気火花を飛ばす実験を行い、グリシン・アラニン・アスパラギン酸などの各種アミノ酸が生成することを発見した（ユーリー・ミラーの実験）。原始地球において、生命の素材となったアミノ酸が生成した過程の可能性を示した、有名な実験である。
α-アミノ酸とは、カルボキシル基が結合している炭素（α炭素）にアミノ基も結合しているアミノ酸であり、RCH(NH₂)COOH という構造を持つ。Rが水素 (H) であるグリシン以外のα-アミノ酸では、α炭素へのアミノ基やカルボキシル基などの結合様式が立体的に2通り可能で、それぞれ、D型、L型の光学異性体として区別される。生体のタンパク質はα-アミノ酸のポリマーであるが、基本的にL型のものだけが構成成分となっている。D型は天然では細菌の細胞壁の構成成分や老化組織、ある種の神経細胞などに存在が見出されている。生体のタンパク質はほとんどの場合、Rで表記した側鎖の違いによる20種類のアミノ酸からなる。個々のアミノ酸はこの側鎖の性質によって、親水性・疎水性、塩基性・酸性などの性質が異なる。
アミノ酸（アミノさん、英: amino acid）とは、広義には（特に化学の分野では）、アミノ基とカルボキシル基の両方の官能基を持つ有機化合物の総称である。一方、狭義には（特に生化学の分野やその他より一般的な場合には）、生体のタンパク質の構成ユニットとなる「α-アミノ酸」を指す。分子生物学など、生体分子をあつかう生命科学分野においては、遺伝暗号表に含まれるプロリン（イミノ酸に分類される）を、便宜上アミノ酸に含めることが多い。天然には約500種類ほどのアミノ酸が見つかっているが、宇宙由来のものとしても1969年に見つかったマーチソン隕石からグリシン、アラニン、グルタミン酸、β-アラニンが確認されている。全アミノ酸のうち22種がタンパク質の構成要素であり、真核生物では21種から、ヒトでは20種から構成される。動物が体内で合成できないアミノ酸を、その種にとっての必須アミノ酸と呼び、動物種によって異なるが、ヒトでは9種類のアミノ酸は食事により摂取しなければならない。必須でないアミノ酸（可欠アミノ酸）も、摂取バランスによっては代謝異常や欠乏を起こすことがある。非天然のアミノ酸はキラルビルディングブロック（光学活性化合物から有用な生化合物を合成する手法）、複雑な分子の構造解析、分子スキャフォー ルド（細胞培養における基質のことで「足場」の意味）、さらには人工タンパク質の合成などにも利用されている。必須アミノ酸とタンパク質が密接に関わっているため、便宜的に（必須）アミノ酸を三大栄養素のタンパク質の代わりとすることもある。
天文元年（1532年）、常陸国の戦国大名・佐竹氏の家臣である石井為忠の子として誕生。佐竹義昭・義重・義宣の3代にわたって仕えた。財政・外交面で活躍し、上杉氏・後北条氏・結城氏などとの交渉にあたった。また、軍事面においても合戦において譜代の家臣の指南役を務めるなどの実績がある。元亀2年（1571年）、佐竹氏に背いて白河結城氏の下に出奔する。車斯忠に讒訴されたためともいわれている。この出奔騒動の際、息子3人と一族二十余人が主君・義重に殺害された。白河結城氏に属すると里白石城主となったが、天正3年（1575年）に幼年の当主・白河義顕を後見役であった白河義親が追放し、当主となるという政変が起こると、この隙を突いて佐竹氏が白河領内へ侵攻する。この戦いで、密かに佐竹氏に内通していた昭為は、義親と共に白河勢の先陣を務め、わざと突出して佐竹勢へ突撃し、義親軍が孤立すると大将である義親を捕縛。当主が人質となったため合戦は呆気なく終了し、白河結城氏は佐竹氏に従属することとなった。この活躍により佐竹氏への帰参を果たした。義重の子・佐竹義宣には厚く信任を受けて、天正20年（1592年）から義宣が文禄の役に出征すると、国元の留守居を任された。文禄4年（1595年）に佐竹家中の大幅な知行割替が行われた際、人見藤道・小貫頼久と共に充行状を発給している。慶長5年（1600年）の関ヶ原の戦い後、佐竹氏の出羽国移封にも従う。慶長8年（1603年）に隠居したが、直後に発生した渋江政光暗殺未遂事件（川井事件）に際し、昭為も関与を疑われた。処罰されることなく終わったが、譜代の臣である昭為と浪人出の出世頭である政光はもともと衝突することが多く、川井らの謀議を知った上で黙認していたと考えられている。元和4年（1618年）、死去。享年87。