氨基酸在室温下与亚硝酸反应，会发生脱氨，生成羟基羧酸和氮气。赖氨酸的侧链氨基也能反应，但速度较慢。这个反应可用于蛋白质的化学修饰及氨基酸定量。氨基酸在转氨酶的催化下脱去氨基，会生成相应的酮酸。

氨基酸α-氨基上的氢与醛或酮羰基上的氧脱水缩合，会生成含碳氮双键（-C=N-）的亚胺，称为席夫碱。席夫碱化学性质活泼，能够发生多种反应。糖酵解中的果糖二磷酸醛缩酶就是通过生成席夫碱中间物进行催化的。