精氨酸结构式（分子式）是C6H14N4O2，精氨酸可以算为一种双性氨基酸，这是因与主链最接近的旁链部分是较长、有机及疏水的，而另一端的旁链则是一个胍基。这个胍基的酸度系数（pKa值）为12.48，在中性、酸性或碱性的环境下都是带正电极的。因为在其双键及氮孤立电子对之间的共轭体系，使得其正电极离开原位。这个胍基能形成多重的氢键。
精氨酸是幼年人类的一种必需氨基酸，精氨酸是一种复杂的氨基酸，由于其含有胺的侧链，经常出现在蛋白质和酶的活性部位。精氨酸可以预防或治疗心脏和循环系统疾病，消除疲劳，并刺激免疫系统。它还能促进一氧化氮的产生，放松血管，并治疗心绞痛和其他心血管问题。精氨酸也是尿素循环和含氮废物解毒中的一个重要中间体。(NCI04)
L-精氨酸是一种L-α-氨基酸，是精氨酸的L-异构体。它具有营养品、生物标志物、微量营养素、大肠杆菌代谢物和小鼠代谢物的作用。它是一种谷氨酰胺家族的氨基酸，一种蛋白源性氨基酸，一种精氨酸和一种L-α-氨基酸。它是一种L-精氨酸（1+）的共轭碱。它是L-精氨酸的共轭酸。它是D-精氨酸的一个对映体。
