セリン（Ser, S）、スレオニン（Thr, T）、アスパラギン（Asn, N）、グルタミン（Gln, Q）は、水や他のアミノ酸と容易に水素結合を形成する。通常の状態ではイオン化しないが、セリンプロテアーゼの触媒セリンは例外である。これは深刻な摂動の例であり、一般的なセリン残基の特徴ではない。スレオニンには2つの不斉中心があり、アキラルなグリシンを除くすべてのアミノ酸に共通するα-炭素のL（2S）不斉中心だけでなく、β-炭素の(3R）不斉中心もある。完全な立体化学的仕様は(2S,3R)-L-スレオニンである。