Metabolisme asam amino adalah proses di mana protein yang dimasukkan melalui makanan, atau protein yang membentuk sel-sel tubuh dan protein yang disintesis di dalam sel, harus dimetabolisme terlebih dahulu dengan melibatkan enzim dan hidrolisis. Tidak seperti hewan, tumbuhan dan mikroorganisme umumnya tidak menggunakan protein sebagai nutrisi secara langsung, tetapi protein di dalam sel mereka masih perlu dihidrolisis sebelum dapat dimetabolisme. Amonia yang dihasilkan selama hidrolisis dapat diekskresikan sebagai amonia, urea, dan asam urat pada hewan yang berbeda. Beberapa asam amino dapat diubah menjadi purin, pirimidin, hormon tertentu, pigmen, alkaloid, dan lain-lain melalui jalur metabolisme tertentu. Katabolisme asam amino terjadi terutama di hati. Katabolisme asam amino dimulai dengan penghilangan asam amino untuk membentuk kerangka karbon, yang dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air untuk menghasilkan ATP, atau untuk menyediakan kerangka karbon untuk sintesis gula dan asam lemak.