氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液，也用作治疗药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种，其中包括构成蛋白质的氨基酸20 种和非蛋白质的氨基酸100 多种。

谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸可以单独治疗一些疾病，如肝脏疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病，以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。