Alanin je aminokiselina; to su građevni blokovi proteina. Sve aminokiseline imaju identičnu bazičnu strukturu, ali imaju pojedinačne dijelove zalijepljene za ovu osnovnu strukturu. U slučaju alanina, ovaj dio je jedna od najjednostavnijih aminokiselina, sa samo jednim atomom ugljika i tri vodikova atoma. Točan izgled strukture alanina može varirati ovisno o tome da li se alanin pojavljuje u prirodi ili je sintetički proizveden.
U cijelosti, alanin sadrži 13 različitih atoma. To uključuje sedam vodika, tri ugljika i dva kisika, zajedno s jednim dušikom. Većina strukture alanina sastoji se od osnovne zbirke atoma koja je zajednička svim aminokiselinama. U prirodi se nalazi 20 aminokiselina, a svaka od njih varira samo u jednom dijelu svoje strukture, koji je poznat kao R-skupina.
Osnovna struktura aminokiselina vrti se oko jednog atoma ugljika u središtu molekule. Na to su zalijepljena tri različita dijela, koji se nazivaju amino skupina, skupina karboksilne kiseline i usamljeni vodik. Amino skupina sadrži tri atoma vodika i jedan atom dušika, dok skupina karboksilne kiseline uključuje jedan ugljik i dva kisika. Usamljeni vodik je pored središnjeg ugljika; druge dvije skupine nalaze se duž vodoravne ravnine, s ugljikom i vodikom u sredini.
Gdje se struktura alanina razlikuje od ostalih aminokiselina je R-skupina. Sastoji se od jednog ugljika i tri vodika, ova R-skupina je prilično jednostavna u usporedbi s većinom drugih aminokiselina. Zbog ove strukture, alanin je neutralna molekula, bez jake negativne ili pozitivne električne interakcije s drugim molekulama. R-skupina je smještena okomito na horizontalnu ravninu ostalih komponenti.
Kiralnost je važan koncept u radu sa strukturom aminokiselina. Ovaj koncept se može opisati kao dvije kemijski identične molekule koje su jedna drugoj zrcalne slike. S obzirom na strukturu alanina, zrcalna slika se može pojaviti kada se skupine zalijepljene na središnjem ugljiku zamjenjuju na drugu stranu ugljika. Ljudske ruke, s identičnim komponentama, ali očitim razlikama u strukturi, mogu to ilustrirati. Svaka zrcalna slika poznata je kao L-izomer ili R-izomer, kao lijeva ili desna ruka.
U prirodi se javlja samo L-izomer alanina, ali kada ljudi sintetički proizvode alanin, može se pojaviti i R-izomer. Međutim, molekule alanina s dešnjakom nisu korisne u stvaranju proteina kod životinja, budući da stanični strojevi prepoznaju samo L-izomer. Znanstvene tehnike mogu identificirati prisutnost L- ili R-izomera u uzorku po načinu na koji usmjeravaju svjetlosne zrake koje ih obasjava.