Aminosyrene karakteriseres ut fra egenskapene til -gruppen. Vanligvis deles de 20 aminosyrene inn i to hovedgrupper avhengig av om de er hydrofile eller hydrofobe. Hydrofile aminosyrer ligger ofte i overflaten av proteinet siden de er polare eller har ladning, mens hydrofobe aminosyrer ofte ligger i kjernen av proteinet, gjemt vekk fra vannet. Hydrofobe atomer søker seg mot hverandre, dette kalles hydrofob effekt. Det er aminosyrenes egenskaper og rekkefølgen de kommer i som bestemmer proteinets struktur og dermed funksjon. Selv små endringer i sekvensen kan føre til at proteinet endrer eller mister funksjon.