甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一，参与蛋白质合成。因其不能在体内自身生成，所以必须由外部获得。如果甲硫氨酸缺乏就会导致体内蛋白质合成受阻，造成机体损害。体内氧自由基造成的膜脂质过度氧化是导致机体多种损害的原因。脂质过氧化物会损害初级和次级溶酶体膜，使溶酶体内含有的作为水解的酸性磷酸酶释放出来，对细胞和线粒体膜等重要的细胞器造成损害，甲硫氨酸通过多种途径抗击这些损害，此外，本品可二氢者体内代谢时生成硫化氢，而硫化氢可以导致2型美翠卡明过分合成，需要被转化为次硫酸盐和亚硫酸盐，前者可以与体内过多的亚硫酸盐结合为连二亚硫酸盐，后者可以以二氧化硫的形式从粪便排出体外。
甲硫氨酸，是含硫必需氨基酸，生物体必须将D-型在体内转化为L-型才能被机体利用。与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。在生物体内先从ATP接受腺苷基变成S-腺苷酰甲硫氨酸(活性甲硫氨酸)再进行甲基转移。失去甲基的同型半胱氨酸经胱硫醚变成半胱氨酸。当缺乏蛋氨酸时，会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象，最后导致肝坏死或纤维化。
蛋氨酸是α-氨基酸的一种，在它的分子中，含有一个碱性基团(-NH2)和一个酸性基团(-COOH)，它是二性的。可以看出在强酸性溶液中它是以阳离子形式存在，而在强碱性溶液中，它是以阴离子形式存在的，在等电点处结晶出来，即当加酸或加碱至羧基和氨基的离子化程度相等时，溶液的pH值为它的等电点。蛋氨酸的等电点为5.74，由于它的这些性质，所以蛋氨酸虽然是有机物，但它具有无机物的某些属性，如它可以溶于水，但难溶于非极性物质，有相当高的熔点，其水溶液性质与具有高偶极矩的水溶液相似等等。
又由于蛋氨酸的机构中有一个不对称的碳原子，所以它具有旋光性，且存在一对对映体。在较早的文献中，对不同的旋光性和不同的对映体均以d(右旋)、l(左旋)表示。将旋光性和对映体加以区分，对映体右旋构型记以"D"，左旋构型记以"L"，二者之间是实物与镜像的关系。又根据旋光方向不同，分左旋记以l(或"-")，右旋记以d(或"+")本文所采用的符号与原文献相同。
蛋氨酸的两个对映体(D和L)除了比旋光性大小相等方向相反外，具有相同的物理化学性质，但在对另一具有旋光性化合物反应时，左右旋体的反应速率常常不相同。但两个对映体与外消旋体的物理性质往往有区别，这是由于它的晶体结构与纯对映体不同，1:1的对映体化合物(DL)比每一个孤单的对映体在晶格中排列得更紧密一些，所以表现在熔点、溶解度和比重不相同。对于二个对映体(L或D)与外消旋体(DL-)的热力学(化学)性质根据法方文献介绍:左旋构型(L-)的ΔS可以用于外消旋体的ΔG的计算中。(ΔG=(ΔH-ΔS)但是外消旋体由根据热容扩展的低于90K的数据而得到的熵数据，对于L-构型大多数情况不适用。同时根据热力学的Kopp规则(固体化合物的热容约为构成元素的原子热容量总和)，即左旋体(L)于外消旋体(DL-)的热容数据可用相同的方法估算。尽管这个规则是很粗糙的，但从文献发表的其它氨基酸的DL-热化学数据与其左旋构型(L)基本相同，或完全相同。因此只要左旋构型(L)的热力学数据可靠，在没有外消旋体的热力学和热化学数据的庆卡下，使用左旋构型数据可以做近似计算。