Arginina, um aminoácido essencial, tem um grupo guanidino com carga positiva. A arginina é bem concebida para ligar o ânion fosfato, e é frequentemente encontrada nos centros activos das proteínas que ligam os substratos fosforados. Como catião, a arginina, assim como a lisina, desempenha um papel na manutenção do equilíbrio geral de carga de uma proteína.

Arginina também desempenha um papel importante no metabolismo do nitrogênio. No ciclo da uréia, a enzima arginase cliva (hidrolisa) o grupo guanidínio para produzir uréia e a L-aminoácido ornitina. A ornitina é lisina com menos um grupo de metileno na cadeia lateral. A L-ornitina não é normalmente encontrada em proteínas.

Existem 6 códons no código genético da arginina, no entanto, embora este grande número de códons esteja normalmente associado a uma alta frequência do aminoácido particular nas proteínas, a arginina é um dos aminoácidos menos frequentes. A discrepância entre a frequência do aminoácido nas proteínas e o número de códons é maior para a arginina do que para qualquer outro aminoácido.