Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι αμινοξέων, τα οποία λειτουργούν ως βασικές δομικές μονάδες πρωτεϊνών και εξυπηρετούν πολλές άλλες σημαντικές βιολογικές λειτουργίες. Ομαδοποιούνται σε διάφορες κατηγορίες με βάση αρκετούς διαφορετικούς παράγοντες, όπως οι μηχανισμοί μέσω των οποίων συντίθενται και αν μπορούν να αποκτηθούν ή όχι μέσω της διατροφής κάποιου. Όλα τα αμινοξέα περιέχουν μια ομάδα αμίνης ή μια ένωση που έχει ένα άζωτο με ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων. Έχουν επίσης μια ομάδα καρβοξυλικού οξέος, τα οποία είναι οξέα που περιλαμβάνουν μια ένωση συνδεδεμένη με ένα άτομο άνθρακα, ένα άτομο οξυγόνου και ένα μόριο υδροξειδίου. Οι διαφορετικοί τύποι διακρίνονται από μια πλευρική αλυσίδα που είναι μοναδική για κάθε αμινοξύ.
Διαφορετικοί τύποι αμινοξέων ομαδοποιούνται συνήθως σε τυπικά και μη τυπικά αμινοξέα. Τα τυπικά αμινοξέα παράγονται μέσω των φυσιολογικών βιολογικών διεργασιών μέσω των οποίων οι γενετικές πληροφορίες που περιέχονται στο DNA μεταγράφονται σε RNA και μεταφράζονται σε αμινοξέα. Υπάρχουν 20 αμινοξέα που παράγονται μέσω τέτοιων τυπικών βιολογικών διεργασιών, ενώ άλλα δύο τυπικά αμινοξέα παράγονται μέσω πιο εξειδικευμένων διαδικασιών σύνθεσης, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό των τυπικών αμινοξέων σε 22.
Τα μη τυποποιημένα αμινοξέα, από την άλλη πλευρά, δεν παράγονται μέσω των κανονικών μέσων μεταγραφής και μετάφρασης. Είναι τυπικά τροποποιημένες εκδόσεις τυπικών αμινοξέων. υφίστανται κάποια μορφή μετα-μεταφραστικής τροποποίησης που λαμβάνει χώρα μετά τις κανονικές φάσεις της παραγωγής πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες που έχουν πολύ συγκεκριμένες λειτουργίες ή που πρέπει να συνδεθούν με συγκεκριμένα μόρια συχνά περιέχουν μη τυπικά αμινοξέα, καθώς τα 22 τυπικά αμινοξέα δεν είναι αρκετά εξειδικευμένα.
Διαφορετικοί τύποι αμινοξέων ομαδοποιούνται επίσης με βάση τις διατροφικές ανάγκες διαφόρων ζώων, συνήθως ανθρώπων. Τα απαραίτητα αμινοξέα, όπως η φαινυλαλανίνη, δεν μπορούν να συντεθούν από το σώμα, επομένως πρέπει να καταναλώνονται ως μέρος της διατροφής κάποιου για τη διατήρηση της υγείας. Τα μη απαραίτητα αμινοξέα, όπως η αλανίνη, μπορούν να συντεθούν από το σώμα, επομένως δεν χρειάζεται απαραίτητα να περιλαμβάνονται στη διατροφή κάποιου. Οι όροι «ουσιώδης» και «μη ουσιώδης» δεν αναφέρονται στη σημασία τους. και τα δύο είδη είναι απαραίτητα. Αναφέρεται απλώς στο γεγονός ότι το ένα είναι ουσιαστικό μέρος της διατροφής ενός ατόμου ενώ το άλλο όχι.
Τα αμινοξέα μπορούν να χωριστούν σε κατηγορίες με βάση πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά. Ένα χαρακτηριστικό που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιοχημεία είναι η δομή των αμινοξέων. Διαφορετικά αμινοξέα ομαδοποιούνται με βάση ορισμένα άτομα ή μόρια ή δομικές διατάξεις που περιέχουν. Δύο διαφορετικές δομικές κατηγορίες είναι τα αρωματικά αμινοξέα και τα αμινοξέα που περιέχουν θείο.