Arginin, en essentiell aminosyra, har en positivt laddad guanidinogrupp. Arginin är väl utformat för att binda fosfatanjonen och återfinns ofta i aktiva centra hos proteiner som binder fosforylerade substrat. Som katjon spelar arginin, liksom lysin, en roll för att upprätthålla den övergripande laddningsbalansen i ett protein.

Arginin spelar också en viktig roll i kväveomsättningen. I ureacykeln klyver (hydrolyserar) enzymet arginas guanidiniumgruppen för att ge urea och L-aminosyran ornitin. Ornithin är lysin med en färre metylengrupper i sidokedjan. L-ornitin finns normalt inte i proteiner.

Det finns 6 kodoner i den genetiska koden för arginin, men trots att ett så stort antal kodoner normalt är förknippat med en hög frekvens av den specifika aminosyran i proteiner, är arginin en av de minst frekventa aminosyrorna. Diskrepansen mellan frekvensen av aminosyran i proteiner och antalet kodoner är större för arginin än för någon annan aminosyra.