氨基酸是一类含有氨基和羧基的有机化合物，具有多种重要的理化性质。

从物理性质来看，氨基酸一般为无色结晶，不同的氨基酸其熔点差异较大，通常在200 - 300℃之间，许多氨基酸在达到熔点时会分解。氨基酸在水中的溶解度各不相同，有的氨基酸如甘氨酸、丙氨酸等在水中有较好的溶解性，而一些含疏水侧链的氨基酸如苯丙氨酸等溶解度相对较低。此外，氨基酸一般可溶于稀酸或稀碱溶液，但不溶于有机溶剂。

化学性质方面，氨基酸具有两性解离的特性。因为氨基酸分子中既含有酸性的羧基（-COOH），又含有碱性的氨基（-NH₂）。在不同的pH环境下，氨基酸会以不同的离子形式存在。当溶液pH等于氨基酸的等电点（pI）时，氨基酸主要以两性离子形式存在，此时其溶解度最小，容易沉淀析出；当溶液pH小于等电点时，氨基酸带正电荷；当溶液pH大于等电点时，氨基酸带负电荷。

氨基酸还能发生成肽反应，在适当的条件下，一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基可以通过脱水缩合形成肽键，进而形成二肽、三肽乃至多肽。

此外，氨基酸还能与茚三酮发生显色反应。在加热条件下，氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物（脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应生成黄色物质），此反应十分灵敏，常被用于氨基酸的定性和定量分析。同时，氨基酸分子中的氨基还能与亚硝酸反应，定量放出氮气，通过测量氮气的体积可以计算出氨基酸的含量。这些理化性质在氨基酸的分离、鉴定、测定以及蛋白质的研究等方面都具有重要意义。