アミノ酸は、タンパク質や他の生体分子を合成するために使われるか、エネルギーを生産するために尿素と二酸化炭素に酸化される。酸化経路は、トランスアミナーゼによるアミノ基の除去から始まる。アミノ基は尿素サイクルに供給され、脱アミノ化された炭素骨格がケト酸の形で残る。これらのケト酸のいくつかはクエン酸サイクルの中間体であり、例えばα-ケトグルタル酸はグルタミン酸の脱アミノ化によって形成される。また、糖原性アミノ酸は糖新生によってグルコースに変換されることもある（後述）。