生物は、20種類の一般的なアミノ酸を合成する能力に差がある。ほとんどの細菌や植物は20種類すべてを合成できるが、哺乳類は11種類の非必須アミノ酸しか合成できないため、9種類の必須アミノ酸は食物から摂取しなければならない。細菌肺炎マイコプラズマのような一部の単純な寄生虫は全てのアミノ酸合成を欠き、宿主から直接アミノ酸を摂取する。すべてのアミノ酸は解糖、クエン酸サイクル、またはペントースリン酸経路の中間体から合成される。窒素はグルタミン酸とグルタミンから供給される。非必須アミノ酸合成は、適切なα-ケト酸の形成に依存し、それがトランスアミナーゼされてアミノ酸を形成する。