Arginine, een essentieel aminozuur, heeft een positief geladen guanidinogroep. Arginine is goed ontworpen om het fosfaatanion te binden, en wordt vaak aangetroffen in de actieve centra van eiwitten die gefosforyleerde substraten binden. Als een kation, speelt arginine, evenals lysine, een rol in het handhaven van de algemene ladingsbalans van een eiwit.

Arginine speelt ook een belangrijke rol in het stikstofmetabolisme. In de ureum cyclus, splitst (hydrolyseert) het enzym arginase de guanidinium groep om ureum en het L-aminozuur ornithine op te leveren. Ornithine is lysine met één methyleengroep minder in de zijketen. L-ornithine wordt normaal niet in proteïnen gevonden.

Er zijn 6 codons in de genetische code voor arginine, en toch, hoewel dit grote aantal codons normaal wordt geassocieerd met een hoge frequentie van het specifieke aminozuur in proteïnen, is arginine een van de minst frequente aminozuren. De discrepantie tussen de frequentie van het aminozuur in eiwitten en het aantal codons is groter voor arginine dan voor enig ander aminozuur.