2つの非標準タンパク質生成アミノ酸は、セレノシステイン（多くの非真核生物とほとんどの真核生物に存在するが、DNAによって直接コードされていない）とピロリジン（いくつかの古細菌と少なくとも1つの細菌にのみ存在する）である。これらの非標準アミノ酸が組み込まれることは稀である。例えば、25のヒトタンパク質がその一次構造にセレノシステインを含み、構造的に特徴付けられている酵素（セレノ酵素）は、その活性部位の触媒部位としてセレノシステインを採用している。ピロリジンとセレノシステインは変異コドンを介してコードされている。例えば、セレノシステインは停止コドンとSECIS要素によってコードされる。