按光学活性分，赖氨酸有L型（左旋）、D型（右旋）和DL型（消旋）3种构型。只有L型才能为生物所利用。
L-赖氨酸的有效成分含量一般为77%-79%。单胃动物完全不能自行合成赖氨酸，不参加转氨基作用。D-氨基酸和L-氨基酸的氨基被乙酰化以后，才可受D-氨基酸氧化酶或L-氨基酸氧化酶的作用而脱氨基，脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用，即脱氨基反应不可逆，因此，在动物营养上常常表现为不足。[3] 赖氨酸
通常所说的赖氨酸均指L型。L型赖氨酸呈针状晶体，在210℃变暗，在224.5℃下分解，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。[4]
赖氨酸只有L-型被生物体吸收。游离的赖氨酸易吸收空气中的二氧化碳，制取结晶比较困难，一般商品都以赖氨酸盐酸盐的形式存在。赖氨酸易溶于水，与其它氨基酸相比，赖氨酸是通过口服最容易吸收的一种。摄入体内的赖氨酸，首先以主动运输的方式从小肠腔进入小肠粘膜细胞，然后通过门静脉进入肝脏；在肝脏，赖氨酸与其它氨基酸一起参与蛋白质的合成。赖氨酸的分解代谢也在肝脏中进行，它与酮戊二酸缩合形成酵母氨基酸，酵母氨基酸再转变为L-α-氨基己二酸半醛，最终转化生成乙酰辅酶A。与其它氨基酸不同，赖氨酸不参与转氨基作用，且脱氨基反应不可逆，因此赖氨酸的分解代谢极为特殊。赖氨酸是生酮氨基酸，因此可以参与形成D-葡萄糖、脂类，最终产生能量。[2]
人体吸收实验显示，赖氨酸补充剂的吸收率与食物蛋白质中赖氨酸的吸收率相同，说明赖氨酸补充剂是改善膳食赖氨酸缺乏的一个有效途径。研究发现，在进食后的5-7小时内，赖氨酸被快速转运到肌肉组织。与其它必需氨基酸不同，赖氨酸更多蓄积在肌肉组织的细胞内，提示肌肉组织是游离赖氨酸在体内的贮存库。在所有必需氨基酸中，赖氨酸在体内的贮存最多。[2]
赖氨酸的生物合成途径是1950年以后逐渐被阐明的。赖氨酸的生物合成途径与其他氨基酸不同，依微生物的种类而异。细菌的赖氨酸生物合成途径需要经过二氨基庚二酸(DAP)合成赖氨酸。酵母、霉菌的赖氨酸生物合成途径，需要经过α-氨基己二酸合成赖氨酸。同样是二氨基庚二酸合成赖氨酸途径，不同的细菌，赖氨酸生物合成的调节机制有所不同。[5]
天冬氨酸经过反应合成二氨基庚二酸（DAP），进而合成赖氨酸[6] 。酵母中的赖氨酸合成途径需天冬氨酸经过反应合成α-氨基乙二酸，α-氨基乙二酸由lysX、lysZ、lysY、lysJ、argD、lysK 和argE基因产物催化生成乙酰化中间体N-乙酰-L-α-氨基乙二酸等生成赖氨酸。[7] 赖氨酸生物合成途径