Alanin är en aminosyra; dessa är byggstenarna i proteiner. Alla aminosyror har en identisk grundstruktur, men har individuella delar fast på denna grundstruktur. När det gäller alanin är denna del en av de enklaste av alla aminosyror, med endast ett kol- och tre väteatomer. Det exakta utseendet på strukturen av alanin kan variera beroende på om alanin förekommer i naturen eller är syntetiskt framställt.
I sin helhet innehåller alanin 13 olika atomer. Detta inkluderar sju väteatomer, tre kol och två syreämnen, tillsammans med ett kväve. Det mesta av strukturen hos alanin består av en grundläggande samling atomer som är gemensam för alla aminosyror. 20 aminosyror finns i naturen, och var och en av dessa varierar bara i en del av sin struktur, som är känd som R-gruppen.
Aminosyras grundstruktur kretsar kring en kolatom i mitten av molekylen. På denna sitter tre olika delar, som kallas aminogruppen, karboxylsyragruppen och ett ensamt väte. En aminogrupp innehåller tre väteatomer och en kväveatom, medan karboxylsyragruppen innehåller ett kol och två syre. Det ensamma vätet ligger bredvid det centrala kolet; de andra två grupperna ligger längs ett horisontellt plan, med kol och väte i mitten.
Där strukturen av alanin skiljer sig från andra aminosyror är R-gruppen. Denna R-grupp, som består av ett kol och tre väten, är ganska enkel jämfört med de flesta andra aminosyror. På grund av denna struktur är alanin en neutral molekyl, utan stark negativ eller positiv elektrisk interaktion med andra molekyler. R-gruppen är placerad vinkelrätt mot horisontalplanet för de andra komponenterna.
Kiralitet är ett viktigt begrepp för att hantera aminosyrastruktur. Detta koncept kan beskrivas som att två kemiskt identiska molekyler är spegelbilder av varandra. När det gäller strukturen av alanin kan spegelbilden uppstå när grupperna som sitter fast på det centrala kolet byts till andra sidan av kolet. Människohänder, med identiska komponenter, men uppenbara skillnader i struktur, kan illustrera detta. Varje spegelbild är känd som L-isomeren eller R-isomeren, som en vänsterhand eller en högerhand.
Endast L-isomeren av alanin förekommer i naturen, men när människan syntetiskt tillverkar alanin kan även R-isomeren förekomma. Alaninmolekyler med högerhänthet är dock inte användbara för att skapa proteiner hos djur, eftersom cellmaskineriet bara känner igen L-isomeren. Vetenskapliga tekniker kan identifiera förekomsten av L- eller R-isomerer i ett prov genom hur de riktar ljusstrålar på dem.