Гідрофобні амінокислоти мають тенденцію групуватися всередині білкових структур, подалі від навколишньої води, утворюючи гідрофобне ядро. Гідрофільні амінокислоти часто знаходяться на поверхні білків, де вони можуть взаємодіяти з водою та іншими полярними молекулами.
У білку, гідрофобні амінокислоти, швидше за все, знаходяться всередині, тоді як гідрофільні амінокислоти, ймовірно, контактують з водним середовищем.
Гідрофобними є амінокислоти ті з бічними ланцюгами, які не люблять перебувати у водному (тобто водному) середовищі. З цієї причини, як правило, ці амінокислоти знаходяться в гідрофобному ядрі білка або в ліпідній частині мембрани.
Серин, треонін, тирозин, аспарагін і глутамін полярні і нейтральні. Всі вони гідрофільні. Цистеїн нейтральний, неполярний і гідрофобний. Лізин, аргінін і гістидин є полярними, позитивно зарядженими і гідрофільними.
Гідрофобні амінокислоти. Дев’ять амінокислот мають гідрофобні бічні ланцюги гліцин (Gly), аланін (Ala), валін (Val), лейцин (Leu), ізолейцин (Ile), пролін (Pro), фенілаланін (Phe), метіонін (Met) і триптофан (Trp). Праворуч показана структура валіну.