芳香族α-氨基酸之一，在各種蛋白質中，L-型化合物約含2—5％（卵蛋白中含5.4％，脫脂乳中含5.1％）。D-型苯丙氨酸存在于多肽抗菌物質的短桿菌肽S、酪氨酸桿菌肽、枯草桿菌肽等的成分中，但在蛋白質中不含有D-型化合物。是必需氨基酸之一，與L，D化合物都有效。在生物體內分解（在動物僅于肝臟中進行）時，不可逆地被羥基化形成酪氨酸，以后進入酪氨酸代謝途徑。苯丙酮酸尿癥是不能向酪氨酸方向代謝的先天性代謝異常，在這種情況下，可變成苯丙酮酸。（苯乙酸排于尿中。苯丙氨酸的生物合成是通過莽草酸途徑進行。由預苯酸（prephenic acid）脫水生成苯丙酮酸，后者通過轉氨酶作用主成苯丙氨酸。