I fenilalanin i tirozin su aromatske aminokiseline koje se koriste u sintezi proteina. Kod ljudi je fenilalanin esencijalna aminokiselina koja se mora unijeti hranom. Nasuprot tome, tirozin se može sintetizirati iz fenilalanina i smatra se neesencijalnom aminokiselinom. Oba spoja mogu se promijeniti u kemikalije koje utječu na raspoloženje i funkcioniranje mozga. Zbog ovih učinaka, fenilalanin i tirozin se često uzimaju kao dodaci prehrani.
Sve aminokiseline imaju osnovnu strukturu jezgre, ali se razlikuju po bočnim lancima. Postoji skupina od tri aminokiseline koje su zajedno poznate kao aromatske aminokiseline jer su vezane na fenilni prsten. Takav prsten u svojoj strukturi imaju fenilalanin i tirozin. Fenilalanin ima samo fenilni prsten, prsten sa šest ugljika s tri dvostruke veze. Tirozin se sintetizira pomoću enzima fenilalanin hidroksilaze, koji dodaje hidroksilnu, ili OH, skupinu u prsten na fenilalaninu.
I fenilalanin i tirozin dobivaju se hranom s visokim sadržajem proteina kao što su meso, mliječni proizvodi, avokado, proizvodi od soje i određeni orašasti plodovi. Neki ljudi moraju biti vrlo oprezni i jesti dijetu s malo fenilalanina jer pate od genetskog poremećaja zvanog fenilketurija (PKU), u kojem se fenilalanin ne metabolizira. Može narasti do toksičnih razina i uzrokovati retardaciju i smrt. U Sjedinjenim Državama novorođenčad se testira na ovu genetsku bolest u prvih nekoliko dana svog života.
Umjetni zaslađivač aspartam čest je izvor fenilalanina koji osobe s PKU moraju izbjegavati. Ovaj spoj je kombinacija asparaginske kiseline i fenilalanina i uobičajena je komponenta u dijetalnim gaziranim pićem. Međutim, počinju ga zamjenjivati alternativni zaslađivači.
Aminokiseline se mogu naći u dva oblika: D i L. One su međusobno zrcalne slike i poznate su kao stereoizomeri. Uobičajeni oblik za aminokiseline u sintezi proteina je L-oblik. Ljudi dobivaju L-fenilalanin iz prehrane. D-fenilalanin se sintetizira kemijski. Ne sudjeluje u sintezi proteina i ne metabolizira se u tirozin. Suplementi fenilalanina prodaju se u kombinacijama D-, L- i DL-fenilalanina (DLPA).
Postoje brojne pretjerane tvrdnje o zdravstvenim prednostima uzimanja fenilalanina kao dodatka hranjivim tvarima, a ne bi ga svi trebali uzimati. Iz biokemijskih studija jasno je da su fenilalanin i tirozin početni blokovi za neurotransmiter dopamin, kao i za hormone adrenalin i noradrenalin. Promjene u razinama dopamina mogu imati velike učinke na poremećaje raspoloženja kao što su depresija i bolesti poput Parkinsonove bolesti. Osobe s PKU ili koje uzimaju antidepresive, kao i žene koje su trudne ili doje, ne bi trebale uzimati dodatke fenilalaninu.