L'arginina è un amminoacido polare (con catena laterale idrofilica) basico. La basicità dell'amminoacido è dovuta al gruppo guanidinico che caratterizza la sua catena laterale, il quale è fortemente basico. La sua molecola è chirale. L'enantiomero L è uno dei 20 amminoacidi ordinari, il suo gruppo laterale è un gruppo guanidile che le conferisce un comportamento basico. Negli esseri umani l'arginina è considerata essenziale nei bambini, ovvero va assunta tramite l'alimentazione perché l'organismo non è in grado di sintetizzarne una quantità sufficiente; negli adulti viene sintetizzata nel ciclo dell'urea. Può subire processi di metilazione grazie al gruppo amminico terminale ed è fortemente rappresentata all'interno delle proteine istoniche, dove proprio grazie alla sua capacità di metilarsi, si riserva come componente fondamentale per la regolazione dell'espressione genica. Deve il suo nome al latino argentum, dato che è stata isolata per la prima volta precipitandone il sale d'argento. L'arginina può essere decarbossilata a dare l'agmatina. La conversione in citrullina tramite l'enzima ossido nitrico sintetasi produce anche ossido nitrico, che agisce da vasodilatatore. È commercializzato anche come prodotto coadiuvante della oligoastenospermia, situazione di insufficiente produzione di spermatozoi (causa frequente di ipo-fertilita' nell'uomo). L'arginina è conosciuta anche come un potente stimolo endogeno per il rilascio di ormone della crescita (GH), da cui deriva parte del suo potere anabolizzante