La arginina, un aminoácido esencial, tiene un grupo guanidino cargado positivamente. La arginina está bien diseñada para unirse al anión fosfato, y se encuentra a menudo en los centros activos de las proteínas que se unen a sustratos fosforilados. Como catión, la arginina, al igual que la lisina, desempeña un papel en el mantenimiento del equilibrio de carga global de una proteína.

La arginina también desempeña un papel importante en el metabolismo del nitrógeno. En el ciclo de la urea, la enzima arginasa escinde (hidroliza) el grupo guanidinio para producir urea y el L-aminoácido ornitina. La ornitina es una lisina con un grupo metileno menos en la cadena lateral. La L-ornitina no se encuentra normalmente en las proteínas.

Hay 6 codones en el código genético para la arginina, sin embargo, aunque este gran número de codones se asocia normalmente con una alta frecuencia del aminoácido particular en las proteínas, la arginina es uno de los aminoácidos menos frecuentes. La discrepancia entre la frecuencia del aminoácido en las proteínas y el número de codones es mayor para la arginina que para cualquier otro aminoácido.