氨基酸具有多方面重要作用，是构成蛋白质的基本单位，可参与能量代谢（直接供能和间接调节）、调节体内酸碱平衡、参与多种重要物质合成（如神经递质、激素）、增强免疫力，对人体生长发育、生理功能维持及疾病防治等有关键意义。
一、蛋白质合成的基础物质
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，人体摄入的蛋白质在消化道中被分解为氨基酸后才能被吸收利用。例如，必需氨基酸（人体自身不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中获取的氨基酸）如亮氨酸、异亮氨酸等，在维持人体正常的生长、发育等过程中起着关键作用，它们参与肌肉、骨骼等组织中蛋白质的合成，对于儿童的生长发育尤为重要，因为儿童处于生长旺盛期，需要大量的氨基酸来支持组织的构建和修复。
二、参与能量代谢
1.直接供能：在机体能量供应不足时，部分氨基酸可以通过脱氨基作用，生成的酮体或葡萄糖可以参与三羧酸循环，为机体提供能量。一般来说，每克氨基酸在体内氧化可以产生约16.7千焦（4千卡）的能量。例如，在长时间运动或饥饿状态下，身体会动员氨基酸参与能量供应以维持基本的生理功能。
2.间接调节能量代谢：氨基酸可以参与多种激素的合成，如胰岛素等，而胰岛素对于调节血糖水平进而影响能量代谢有着重要作用。胰岛素能促进组织细胞摄取葡萄糖，当体内氨基酸代谢正常时，有助于维持胰岛素分泌的稳定，从而保障能量代谢的有序进行。对于糖尿病患者，由于其胰岛素分泌或作用存在异常，维持正常的氨基酸代谢对于稳定血糖相关的能量代谢尤为关键，因为异常的氨基酸代谢可能会进一步干扰血糖的调控。
三、调节体内酸碱平衡
氨基酸分子中含有氨基和羧基，氨基可以结合氢离子，羧基可以释放氢离子，从而在体内起到缓冲对的作用，维持体液的酸碱平衡。例如，谷氨酸及其盐类可以参与体内的酸碱平衡调节，当人体摄入酸性或碱性物质后，氨基酸可以通过自身的解离和结合氢离子来调整体液的pH值，使其保持在7.35-7.45的正常范围内。对于患有肾脏疾病的患者，其肾脏调节酸碱平衡的功能可能受损，此时正常的氨基酸代谢对于维持体内酸碱平衡就显得更为重要，因为异常的酸碱平衡可能会加重肾脏的损伤并引发一系列并发症。
四、参与多种重要物质的合成
1.合成神经递质：如色氨酸可以合成5-羟色胺，5-羟色胺是一种重要的神经递质，参与调节睡眠、情绪、食欲等多种生理功能。对于睡眠障碍患者，体内色氨酸代谢异常可能会影响5-羟色胺的合成，进而影响睡眠质量，此时保证足够的色氨酸摄入对于改善睡眠相关的神经递质平衡具有一定意义。
2.合成激素：甲状腺素的合成需要酪氨酸参与，甲状腺素对于调节机体的新陈代谢、生长发育等起着至关重要的作用。儿童时期甲状腺素合成不足会导致生长发育迟缓、智力低下等问题，而保证酪氨酸的充足摄入对于甲状腺素的正常合成是必要的。对于孕妇来说，充足的氨基酸摄入有助于胎儿正常的甲状腺素合成，以保障胎儿的生长发育和神经系统的正常发育。
五、增强免疫力
氨基酸是免疫系统正常功能发挥的物质基础。例如，免疫球蛋白等抗体是由蛋白质组成的，而抗体的合成离不开氨基酸。充足的氨基酸供应可以维持免疫细胞的正常代谢和功能，增强机体的免疫力。对于老年人，由于其身体机能逐渐衰退，免疫力下降，保证足够的氨基酸摄入有助于维持免疫系统的功能，降低感染性疾病的发生风险。对于患有自身免疫性疾病的患者，合理的氨基酸营养支持也有助于调节免疫反应，减轻免疫炎症对机体的损伤，但需要在医生的指导下进行个性化的营养调整。
